Polymere und Verbundwerkstoffe

Was geschieht im Allgemeinen, wenn bei einem Polymer derselben Art die Kristallinität steigt?

  1. ADichte und Elastizitätsmodul steigen, die Transparenz sinkt
  2. BDie Dichte sinkt, der Elastizitätsmodul steigt
  3. CDichte und Elastizitätsmodul sinken beide, die Transparenz steigt
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Lösung: A. Dichte und Elastizitätsmodul steigen, die Transparenz sinkt

In den kristallinen Bereichen sind die Molekülketten regelmäßig und dicht gepackt; mit steigender Kristallinität nimmt daher die Dichte zu, die Wechselwirkungen zwischen den Ketten werden stärker, und Elastizitätsmodul, Streckgrenze, Wärmebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit verbessern sich. Deshalb ist Polyethylen hoher Dichte (HDPE) steifer als Polyethylen niedriger Dichte (LDPE). Andererseits haben kristalline und amorphe Bereiche unterschiedliche Brechzahlen, und Sphärolithe, deren Größe in der Größenordnung der Lichtwellenlänge oder darüber liegt, streuen das Licht, sodass die Transparenz sinkt und das Material milchig weiß wird. Da auch Gase die kristallinen Bereiche schwer durchdringen, sinkt die Gasdurchlässigkeit. Dass die Dichte sinkt, ist verkehrt herum; hohe Transparenz kennzeichnet amorphe Polymere wie PMMA oder Polycarbonat.

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