Kombination von Ultraschallspektroskopie und Dilatometrie zur Analyse der Strukturbildung während der Kristallisation von Polymeren unter Druck
Ohneiser, Alexander - Technische Universität Darmstadt (2011)
Mittels einer neuartigen Messzelle wurden isotherme Kristallisationsexperimente an isotaktischem Polypropylen unter Druck durchgeführt. Durch die Kombination von Druckdilatometrie und Ultraschallspektroskopie war eine simultane Messung von spezifischem Volumen, longitudinaler Schallgeschwindigkeit und Ultraschallexzessdämpfung während des Glasübergangs oder der Kristallisation möglich. Es wurde gezeigt, dass sich sowohl die Druckdilatometrie als auch die Ultraschallspektroskopie zur Analyse der Polymerkristallisation eignen. Beide Methoden erlauben die Untersuchung von schnellen und sehr langsamen Kristallisationsvorgängen und liefern vergleichbare Resultate.
Im Rahmen der Hoffman-Lauritzen-Theorie wurde gezeigt, dass die Beschleunigung des Kristallwachstums unter Druck auf die Verschiebung der charakteristischen Übergangstemperaturen zurückgeführt werden kann. Neben den systematischen Untersuchungen zur Druckabhängigkeit der Kristallisationskinetik wurde die Ultraschallexzessdämpfung analysiert. Hierbei konnte festgestellt werden, dass die Ultraschalldämpfung im Wesentlichen durch die Beiträge von Schallstreuung an den Korngrenzen der Sphärolithe sowie durch Verluste aufgrund molekularer Relaxationen innerhalb der steif amorphen Phase begründet ist.