Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Kristallisation von Polyestern unter theoretischen und prozessnahen thermischen Randbedingungen
Crystallization of polyesters under theoretical and process-related thermal boundary conditions
Kurzfassung in deutsch
Die mikro- und makroskopischen Eigenschaften teilkristalliner Thermoplasten werden insbesondere durch die lokale Kristallisation während der Verarbeitung geprägt. Trotz des allgegenwärtigen Einsatzes dieser Werkstoffe liegen über die grundlegenden Entstehungsmechanismen der Strukturausprägungen und die daraus resultierende Auswirkung auf das Eigenschaftsprofil noch immer große Wissensdefizite vor. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher das Kristallisationsverhalten an ausgewählten Vertretern der Polyester untersucht, um einen wissenschaftlichen Beitrag für das weitere Verständnis der prozessinduzierten Strukturausprägungen zu leisten. Der Fokus der Untersuchungen lag darauf, die Kristallisation und ihre werkstofflichen Auswirkungen sowohl unter rein theoretischen als auch unter prozessnahen thermischen Randbedingungen zu untersuchen. Erreicht wurde dies unter anderem durch labortechnische Analysen insbesondere mittels der Hochgeschwindigkeitskalorimetrie, der Strukturaufklärung und Eigenschaftserfassung spritzgegossener Probekörper sowie der Anwendung eines experimentell-simulativen Ansatzes zur Untersuchung des lokalen Abkühl- und Kristallisationsverhaltens durch die Finite-Differenzen-Methode. Die Ergebnisse zeigen, dass die durch die Verarbeitung induzierte Strukturausprägung der untersuchten Polyester nicht nur durch eine ausgeprägte Primär-, sondern auch durch die unmittelbar einsetzende Sekundärkristallisation geprägt wird. Dabei wird deutlich, dass die resultierende strukturelle Beschreibung zwingend nach dem 3-Phasenmodell erfolgen muss, da dieses neben der klassischen amorphen und kristallinen Phase zudem eine Zwischenphase berücksichtigt, welche die Phasenzusammensetzung maßgeblich prägen kann.
Kurzfassung in englisch
The micro- and macroscopic properties of semi-crystalline thermoplastics are particularly influenced by the local crystallization during processing. Despite the widespread use of these materials, there is still a significant lack of knowledge about the fundamental mechanisms of crystallization and the impact on the resulting profile of properties. Therefore, the crystallization behavior of selected representatives of polyesters was investigated in order to contribute to a scientific understanding of the process-induced structural characteristics. The focus of the investigations was on the crystallization and its material effects both under purely theoretical and process-related thermal boundary conditions. Among other things, this was achieved through laboratory studies especially using the Fast Scanning Calorimetry as well as the structure clarification and property detection of injection-molded specimens. Furthermore, the application of an experimental-simulative approach using the finite-difference method in order to investigate the local cooling and crystallization behavior was performed. The results show that the process-induced structural characteristics of the investigated polyesters are not only influenced by a pronounced primary crystallization, but also by immediately secondary crystallization. It becomes clear that the resulting structural description must necessarily follow the 3-phase model, since this also considers the classic amorphous and crystalline phase as well as an intermediate phase, which can significantly influence the phase composition.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Kunststofftechnik | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Gehde, Michael (Prof. Dr.-Ing.) | |
| URL/URN: | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-828757 | |
| Quelle: | 2023. - 179 S. | |
| SWD-Schlagwörter: | Kunststoff , Kristallisation , Spritzgießen | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Kunststoff , Thermoplast , Polyester , Kristallisation , 3-Phasenmodell , Hochgeschwindigkeitskalorimetrie , Modellierung , Spritzgießen , Dynamische Abkühlung | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | polymers , thermoplastic , polyester , crystallization , 3-phase model , fast scanning calorimetry , modeling , injection molding , dynamic cooling | |
| DDC-Sachgruppe: | 620 ; 629 | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 13.12.2022 |
