Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Polyvinylchlorid-hart (PVC-U) mittels Dynamisch-Mechanischer Analyse (DMA)

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Titel: Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Polyvinylchlorid-hart (PVC-U) mittels Dynamisch-Mechanischer Analyse (DMA)
Sonstige Titel: Determination of the PVC-U mechanical properties by means of DMA
Autor(en): Baudrit, Benjamin
Erstgutachter: Prof. Dr. Manfred D. Lechner
Zweitgutachter: Prof. Dr.-Ing. W.-M. Kulicke
Prof. Dr. B. Schmitt
Zusammenfassung: Die Ermittlung der mechanischen Eigenschaften von PVC-Profilen ist von zentraler Bedeutung in der PVC-Industrie. Das Ziel der vorliegenden Arbeit lag darin, eine neue Messmethode zur schnellen Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von PVC-Materialien mittels dynamisch-mechanischer Analyse (DMA) zu entwickeln. Bei PVC-Produkten stellt der Geliergrad ein wichtiges Maß zur schnellen Bewertung der mechanischen Eigenschaften dar. Studien haben ergeben, dass die optimalen mechanischen Eigenschaften meist bei Geliergraden zwischen 70 und 80 % (je nach PVC-Rezeptur) erreicht werden. Die Parameter einer Extrusionsanlage werden daher so eingestellt, dass sich für das Profil ein Wert in diesem Bereich ergibt. Die Zusammenhänge zwischen Geliergrad, mechanischen Eigenschaften (u. a. Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit), Kristallinität, Oberflächestruktur (mit REM- und AFM-Aufnahmen beobachtet) und mittels DMA ermittelten Kennwerten von PVC-Profilen wurden untersucht. Die dynamisch-mechanische Analyse fand unter Zug (Belastungsart, die sich am besten zur Messung von thermoplastischen Kunststoffen eignet) mit einer Deformation von 5 mm, bei einer Frequenz von 1 Hz und mit einer Heizrate von 5 K/min (zwischen Raumtemperatur und 100 °C) unter Luft statt. Durch DMA-Messungen war es möglich, PVC-Rezepturen, die bei unterschiedlichen Parametern verarbeitet wurden, zu untersuchen, um die optimalen Extrusionsparameter festzulegen, ohne den Geliergrad ermitteln zu sollen. DMA-Untersuchungen sind auch zur Optimierung von Extrusionswerkzeugen geeignet, da die mittels DMA ermittelten Kennwerten an Proben, die an unterschiedlichen Stellen eines Profils entnommen wurden, gemessen werden kann. Dadurch kann ein Werkzeug so optimiert werden, dass an verschiedenen Stellen eines Profils gleichmäßig gute mechanische Eigenschaften vorhanden sind.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2007091411
Schlagworte: PVC; DMA; Mechanische Eigenschaften
Erscheinungsdatum: 12-Sep-2007
Enthalten in den Sammlungen:FB05 - E-Dissertationen

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