Teilkristalline Thermoplaste

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Bei teilkristallinen Thermoplasten bilden sich sowohl chemisch regelmäßige, als auch geometrische Bereiche (Bild oben) aus, d. h. es gibt Bereiche, in denen sich Kristalle bilden. Unter Kristalliten versteht man Parallelbündelungen von Molekülabschnitten oder Faltungen von Molekülketten. Ein­zelne Kettenmoleküle können dabei teilweise den kristallinen oder den amorphen Bereich durchlaufen. Sie können manch­mal sogar mehreren Kristalliten gleichzeitig angehören. Teilkristalline Thermoplaste besitzen eine weißliche Eigen­farbe. Aufgrund der dichten Anordnung der Moleküle im Kris­tallverband, wird an den Kristalliten eine Lichtbrechung her­vorgerufen.

Der Kristallisationgrad beeinflusst in hohem Maße die Eigenschaften und die Durchsichtigkeit (Transparenz) des Kunststoffs im ungefärbten Zustand. Aufgrund der aufge­zwungenen Abkühlgeschwindigkeit ist die Kristallisations­neigung des Kunststoffs wesentlich zu beeinflussen. Wichtige Vertreter der teilkristallinen Thermoplaste sind:

  • Polyamid 12 (PA 12)
  • Polyethylen (PE)
  • Polypropylen (PP)
  • Polyoxymethylen (POM)
  • Polybutylen PB
  • Polyisobutylen PIB

Zu den teilkristallinen Thermoplasten gehören die Polyolefine. Polyolefine sind die wichtigste Kunststoffgruppe für Kunststoffrohre. Polyolefine (fachsprachlich: Polyalkene) sind Polymere, die aus Kohlenwasserstoffen der Formel CnH2n mit einer Doppelbindung (Ethylen, Propylen, Buten-1, Isobuten) aufgebaut sind. Polyolefine sind teilkristalline Thermoplaste, die sich leicht verarbeiten lassen. Sie zeichnen sich durch gute chemische Beständigkeit und elektrische Isoliereigenschaften aus.

Zu den Polyolefinen zählen Kunststoffe wie:

  • Polyethylen PE
  • Polypropylen PP
  • Polybutylen PB
  • Polyisobutylen PIB

 

Zustandsbereiche teilkristalliner Thermoplaste

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Bei der Glastemperatur Tg tauen nur die amorphen Bereiche auf, was eine geringe Unstetigkeit im Verlauf Zug- und Dehnungskurven zur Folge hat. Oberhalb der Glastemperatur Tg ist der Werkstoff durch den Molekülkzusammenhalt in den Kristalliten fest und formsteif, durch die als quasi Gelenke“ wirkenden amorphen Bereiche aber gleichzeitig flexibel und zäh.Erst im Schmelzbereich der Kristallite nimmt die mechanische Festigkeit sprunghaft ab und die Verformbarkeit zu. Der Gebaruchsbereich liegt also zwischen Tg und Tm.