Bestimmung des Interphasenanteils von PP und SiO2

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Grundlagen
  • Streckgrenze von Polymeren
  • Interphase in Polymer-Nanopartikel Kompositen
  • Einfluss der Interphase auf die mechanischen Eigenschaften
  • Nanopartikel als Keimbildner in Polypropylen
  • Einfluss der Nanopartikel auf die Kristallinität
  • Differential Scanning Calorimetry (DSC)
• Versuchsdurchführung
  • Materialien
  • Probenherstellung
    • Castfilm Extrusion
    • Compoundieren & Heißpressen
  • Versuchsmethoden
    • Glührückstand
    • Polymerdegradierung
    • Zugversuche
    • DSC-Analyse
    • Lichtmikroskopische Untersuchungen
• Ergebnisse
  • Reproduzierbarkeit der Castfilmproben
    • Orientierungen in den Castfilmproben
    • Weibullverteilung der Streckgrenze
    • Weibullverteilung der Bruchspannung
    • Vergleich der Moduli von Streckgrenze und Bruchspannung
    • Weibullverteilung der Bruchdehnung
  • Analyse der Castfilme
    • Einfluss der Nanopartikel auf den Spannungs-Dehnungs-Verlauf
    • Pukánszky-Fit der Castfilme
  • Untersuchung der Molmassenabhängigkeit
  • Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der Streckgrenze
  • Untersuchung der Sphärolithe im Castfilm
    • Durchmesser der Sphärolithe
    • Aspektverhältnis der Sphärolithe
    • Schiefe der Sphärolithgrößenverteilung
  • Untersuchung der heißgepressten Platten
    • Untersuchung der Sphärolithe
    • Streckgrenzenverlauf aller untersuchten Pressproben
    • Pukánszky-Fit der Pressproben
    • Bestimmung der Interphaseneigenschaften
• Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Charakterisierung der Interphase zwischen Polypropylen (PP) und Siliziumdioxid-Nanopartikeln. Im Fokus steht die Bestimmung des Interphasenanteils mittels mechanischer Analyse, um die Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften des Kompositsystems zu untersuchen.

• Bestimmung des Interphasenanteils in PP/SiO2-Nanopartikel-Kompositen durch mechanische Analyse
• Einfluss von Nanopartikelgröße und Oberflächenfunktionalisierung auf die Interphase
• Korrelation von Interphase mit mechanischen Eigenschaften des Komposits
• Untersuchung der Sphärolithgröße und -morphologie in Abhängigkeit von der Nanopartikelkonzentration
• Optimierung des Füllgehalts für eine maximale Interphasebildung und verbesserte mechanische Eigenschaften

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung stellt den Hintergrund der Arbeit vor und erläutert die Bedeutung der Interphase für die Eigenschaften von Polymer-Nanopartikel-Kompositen. Kapitel 2 behandelt die theoretischen Grundlagen, wobei die Streckgrenze von Polymeren, die Interphase in Kompositen und deren Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften sowie die Rolle von Nanopartikeln als Keimbildner und deren Einfluss auf die Kristallinität von PP behandelt werden. Kapitel 3 beschreibt die Versuchsdurchführung, einschließlich der verwendeten Materialien, der Probenherstellung und der angewandten Messmethoden. In Kapitel 4 werden die Ergebnisse der verschiedenen Experimente präsentiert und analysiert. Neben der Reproduzierbarkeit der Castfilmproben werden der Einfluss der Nanopartikel auf den Spannungs-Dehnungs-Verlauf, die Molmassenabhängigkeit, die Temperaturabhängigkeit der Streckgrenze, die Sphärolithgröße und die Interphaseneigenschaften diskutiert. Das Kapitel enthält auch eine detaillierte Analyse der heißgepressten Platten und deren Vergleich mit den Castfilmproben.

Schlüsselwörter

Die Arbeit befasst sich mit wichtigen Schlüsselbegriffen wie Polypropylen, Siliziumdioxid-Nanopartikel, Interphase, mechanische Eigenschaften, Streckgrenze, Spannungs-Dehnungs-Verlauf, Sphärolith, Kristallinität, Füllgehalt, Zugversuche, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Weibull-Verteilung.