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Time-resolved imaging of the micro-mechanical behavior of elastomeric polypropylene

By Martin Neumann

Abstract

Ziel dieser Arbeit ist es, eine Verbindung zwischen der Mikrostruktur teilkristalliner Polymere und derer mechanischen Eigenschaften auf der Mikro- und Nanometerskala aufzubauen. Dazu wurden Methoden der Rasterkraftmikroskopie verwendet um sowohl orts- als auch zeitaufgelöst Kristallisations-, Deformations- und Diffusionsprozesse in der Mikrostruktur von elastomerem Polypropylen (ePP) abzubilden. Die mechanischen Eigenschaften wurden simultan mit Mikrozugversuchen bestimmt. So konnte beispielsweise ein Zusammenhang zwischen abnehmender Kristall-Kristall-Distanz und einem Ansteigen des Elastizitätsmoduls während der Kristallisation nachgewiesen werden. Weiterhin war es möglich die Veränderung der nano-mechanischen Eigenschaften während der Kristallisation einzelner kristalliner Lamellen in deren direkter Umgebung mit MUSIC-mode Rasterkraftmikroskopie zu untersuchen. Laterale Querexpansion (auxetisches Verhalten) konnte bei uniaxialen Zugversuchen für die Kreuzschraffur-Struktur elastomeren Polypropylens auf der Größenskala einiger Mikrometer nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde eine Orientierungsabhängigkeit dieses Effekts beobachtet. Außerdem wurde die Diffusion einzelner Kristalle in der Mikrostruktur von ePP beobachtet. Die Heterogenität dieser Diffusion lässt auf eine kristallin-amorph Grenzschicht um alle Kristalle schließen

Topics: Teilkristalline Polymere, Kristallisation, auxetisches Verhalten, Diffusion, Rasterkraftmikroskopie, Mikrozugversuch, semicrystalline polymers, crystallization, auxetic behavior, diffusion, atomic force microscopy, micro-mechanical testing, ddc:500, ddc:530, Rasterkraftmikroskopie, Polymere, Kristallisation, Mikromechanik, Diffusion
Publisher: Universitätsbibliothek Chemnitz
Year: 2015
OAI identifier: oai:qucosa.de:bsz:ch1-qucosa-182113

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