4. Modifikation des Werkstoffs und der Werkstoffeigenschaften Flashcards

1
Q

Nenne Beispiele für Füll- und Verstärkungsstoffe.
Bei wie viel Prozent liegt der typische Füllstoffgehalt?

A

organisch:
Holzmehl
Cellulose
Sisal/Flachs

anorganisch:
Calciumcarbonat
Kaolin
Glasfasern
Talkum

Füllstoffgehalt: 10-50 Vol.%

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2
Q

Erläutere Additive und Masterbatches.

A

Anteil im Polymer: 1-5%

Masterbatch: Zuschlagstoff in granularer Form, der wirksames Additiv in hoher Konzentration enthält

3 Kategorien:
-Farb-Masterbatches
-funktionale Masterbatches
-Kombinations-Masterbatches

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3
Q

Welche Arten von Additiven gibt es?

A

Stabilisatoren:
-erhöhen Wärme-, UV- und Feuchtigkeitsbeständigkeit eines Kunststoffs

Antistatika:
-verringern elektrischen Oberflächenwiderstand und leiten elektrostatische Ladungen schneller ab
-Schmutz wird nicht angezogen und Verhinderung von Entladungen

Gleitmittel:
-erzeugen glatte Oberfläche

Antiblockmittel:
-ermöglichen einfache Trennung von aufeinanderliegenden Folienladungen

Haftvermittler:
-bilden Pufferschicht zwischen unverträglichen Schichten

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4
Q

Was ist Copolymerisation? Nenne verschiedene Arten von Copolymeren.

A

Polymer besteht aus zwei Sorten von Monomeren.

Statistisch aufgebautes Copolymer

Alternierend aufgebautes Copolymer

Aus Blöcken zusammengesetztes Copolymer

Homogene Kette mit gepropften Seitenketten (Propf-Copolymer)

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5
Q

Was sind Polymerblends? Wozu benötigt man Verträglichkeitsvermittler?

A

-mischen von Pomymeren, um die günstigen Eigenschaften miteinander zu kombinieren (vor allem Schlag- und Kerbschlagzähigkeit)

-Verträglichkeitsmacher (Koppler, Compatibilizer) um gute Kopplung der Phasen in der Grenzschicht zu ermöglichen und mechanische Eigenschaften zu verbessern

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6
Q

Was sind Integralschäume?

A

Bauteile mit geschäumtem Kern und kompakter Oberfläche:
-geringe Dichte und gute mechanische Eigenschaften
-Anwendung als thermische oder akustische Dämmmaterialien oder gewichtsreduzierende Verpackungsmaterialien
PE, PS, PUR

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7
Q

Welche Arten von Treibmitteln gibt es?

A

Chemische Treibmittel:
-setzen durch thermisch initiierte Reaktionen Gasmolekülenfrei, die in Polymerschmelze gelöst werden
-Vorteile: einfache Dosierung, homogene Verteilung
-Nachteile: hoher Preis, Reaktionsrückstände, begrenzte Dichtereduktion (min. 350 kg/m^3)

Physikalische Treibmittel:
-werden über Injektor in Thermoplastschmelze eingebracht, bei Verdampfung des Treibmittels kommt es zur Nukleierung der Schaumzellen
-expandierendes Treibmittel verdrängt Schmelze und bildet Zellstruktur
-min. 50 kg/m^3

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8
Q

Wodurch kann der Keimbildungsprozess beschrieben werden.

A

Freie Enthalpie:
-strömungsunabhängiger Term Gr hängt nur von Temperatur ab, strömungsabhängiger Term Gs hängt von Temperatur und Strömungsfeld ab
-je höher freie Enthalpie desto größer die Keimbildungsrate (feinsphärolithisches Gefüge)

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9
Q

Wodurch wird die Wachstumsgeschwindigkeit beeinflusst?

A

Temperatur und Druck

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10
Q

Was sind Shish-Kebab Strukturen?

A

-zylindrische Kristallisationskeime, an die sich Polymerketten durch Faltung angliedern können
-Schmelze wird durch Strömung orientiert und anschließend zum Erstarren gebracht

S. 78

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11
Q

Nenne ein Beispiel für anisotropes Verhalten.

A

kurzfaserverstärkte Kunststoffe:
-Bauteilverhalten bei Belastung in Vorzugsrichtung steifer als in Querrichtung

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12
Q

Trage das spezifische Volumen in Abhängigkeit der Temperatur auf. Zeichne unterschiedliche Kühlraten ein.

A

S. 81

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13
Q

Nenne auf den Kunststoff einwirkende Faktoren.

A

Mechanische Belastung:
-statische Kräfte
-dynamische Kräfte
-Scherung

Temperatur:
-Wärme, Kälte

Strahlung:
-Licht
-UV-Strahlung
-elektromagnetische Strahlung

Natürliche Medien:
-Luft und Feuchtigkeit
-Wasser
-Erde

Biologische Medien:
-Mikroorganismen
-Pflanzen, Tiere

Chemische Medien:
-Öl, Tenside
-Schadestoffe

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14
Q

Nenne Alterungsursachen.

A

Innere Ursachen:
-unvollständige Polymerisation
-Eigenspannungen

Äußere Ursachen:
-Energiezufuhr durch Strahlung
-chemische Einflüsse

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15
Q

Nenne Beispiele für Alterungserscheinungen.

A

-Vergilbung
-Spannungsrissbildung
-Abfall der mechanischen Eigenschaften

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16
Q

Erläutere die chemische Alterung.

A

-Beeinflussung der Hauptvalenzen
-Veränderung der chemischen Zusammensetzung, der Molekülstruktur oder des Molekulargewichts
-irreversibel (bleiben bei erneutem Aufschmelzen bestehen)
-werden durch äußere Alterungsursachen hervorgerufen
Beispiele: Oxidation, Molekulargewichtsabbau, Hydrolyse, Nachpolymerisation

17
Q

Erläutere die physikalische Alterung.

A

-lediglich Veränderung der Nebenvalenzen
-Veränderung des Gefüges, des molekularen Ordnungszustands, der äußeren Form oder Struktur
-werden durch innere und äußere Alterungsursachen hervorgerufen