Oberflächen- und Grenzflächenspannung geschmolzener Polymerer: eine Untersuchung mit Hilfe der Methode des rotierenden Meniskus
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Aachen
Shaker
2002
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| adam_text | Titel: Oberflächen- und Grenzflächenspannung geschmolzener Polymerer
Autor: Aguilera López, Martín
Jahr: 2002
i
INHALTSVERZEICHNIS
1 Einleitung und Problemstellung 1
2 Methoden zur Bestimmung der Oberflächenspannung bzw.
Grenzflächenspannung: Stand des Wissens 4
2.1 Die pendant - drop / emerging - drop Methode (Methode des
hängenden Tropfens / des quellendenTropfens) 4
2.2 Die sessile - drop / captive bubble Methode (Methode des liegenden
Tropfens/der gefangenen Blase) 11
2.3 Die spinning - drop Methode (Methode des rotierenden Tropfens) 12
2.4 Formänderung einer eingebetteten Faser (Imbedded Fiber retraction
Method(IFR) 14
2.5 Die Methode des zerfallenden Fadens 16
2.6 Methode des Randwinkels (contact angle Method) 18
2.7 Experimentelle Schwierigkeiten der verschiedenen Messmethoden bei
Systemen PA6-PP und PA6.6-PP und Begründung der Methode des
rotierenden Meniskus 20
3 Ausbildung eines Meniskus: Theoretische Grundlagen 23
3.1 Modellierung der Methode 23
3.2 Kontrolle des Programms 36
4 Experimenteller Teil 46
4.1 Apparate 46
4.1.1 Tensiometer. 46
4.1.2 Kathetometer 58
4.2 Materialien 60
4.3 Die Methode des rotierenden Meniskus 62
4.3.1 Vorversuche zur Methode des rotierenden Meniskus 62
ii
4.3.2 Dichtemessungen 64
4.3.3 Oberflächenspannungsmessungen 69
4.3.3.1 Spezielle Einzelheiten 71
4.3.3.2 Spezielle Probleme bei PA6.6 72
4.3.4 Grenzflächenspannungsmessungen 73
4.3.4.1 Extrapolation mittels Z = Z„ -— 76
t
4.3.4.2 Extrapolation durch eine Exponentialfunktion 80
4.3.4.3 Messung des Kontaktwinkels 85
5 Ergebnisse und Diskussion 87
5.1 Dichteergebnisse 87
5.2 Oberflächenspannungsergebnisse 98
5.3 Grenzflächenspannungsergebnisse 112
6 Zusammenfassung und Ausblick 119
7 Appendix A
Die thermodynamische Bedeutung der Grenzflächenspannung bzw.
Oberflächenspannung 121
8 Appendix B
Berechnung des Volumens eines statischen/rotierenden Meniskus 123
9 Appendix C
Algorithmus zur Auswertung der Messdaten aufgrund der Methode des
rotierenden Meniskus 128
üi
10 Appendix D
Probenvorbereitung bei Kunststoffen: Herstellung und Entgasung der
Probekörper. 139
10.1 Polypropylen 139
10.2 Polyamide 142
10.3Polyvinylacetat (PVAc) 142
10.3cis-Polyisopren 144
10.4trans-Polyisopren 144
11 Appendix E
Kalibrierung des IR-Thermometers 146
12 Symbolverzeichnis 149
13 Literaturverzeichnis 153
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