Lutz, W: Einfluss von Morphologie und struktureller Anisotro

Das Spritzgiessen thermoplastischer Werkstoffe stellt einen komplexen Prozess dar. Die Eigenschaften kristallisationsfähiger Werkstoffe werden massgeblich durch die aus dem Spritzgiessprozess resultierende Morphologie und strukturelle Anisotropie bestimmt. Trotz einer laufenden Perfektionierung des Verfahrens besteht noch Bedarf und Potenzial zur Verbesserung durch eine kontrollierte Strukturbildung unter Berücksichtigung von Kettenorientierung und Kristallisation im Zusammenspiel zwischen Prozessbedingungen und jeweiliger molekularer Charakteristik. In dieser Arbeit werden daher der Einfluss des Gegentaktspritzgiessprozesses zur Erreichung einer definierten und besonders hohen molekularen Orientierung sowie eines Keimbildners auf die Morphologie, strukturelle Anisotropie und die thermo-mechanischen Eigenschaften exemplarisch an gegentaktspritzgegossenen Polypropylen- und konventionell verarbeiteten Polyamid-6-Materialien untersucht.

Gegentaktspritzgegossenes Polypropylen
Mittels Röntgenweitwinkelbeugung konnten im äussersten Mantelbereich der unverstärkten Materialien Kristallite der ?-Modifikation in einem signifikanten Anteil nachgewiesen werden. Die übrigen Bereiche sind durch die ?-Modifikation gekennzeichnet. Die untersuchten PP-Materialien weisen die für die ?-Modifikation typische cross-hatched-Struktur nur in einem Bereich zwischen innerer Mantel- und äusserer Kernschicht auf. Mit TEM-Untersuchungen konnten in der äussersten Mantelschicht eine Lamellenorientierung senkrecht zur Verarbeitungsrichtung dokumentiert werden. AFM-Untersuchungen zeigen im Bereich der Mantelschicht in Verarbeitungsrichtung orientierte makrofibrillare Strukturen. Die Morphologie der unverstärkten gegentaktspritzgegossenen Polypropylen-Werkstoffe wurde bisher nicht in dieser Breite charakterisiert.