Plastifizierung und Morphologie von inkompatiblen Polymerblends bei der Herstellung mit Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern:
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Autor: Bastian, Martin
Jahr: 2000
INHALTSVERZEICHNIS Seite
Formelzeichen und Abkürzungen vi1
1 Einführung *
2 Problemstellung, Zielsetzung und Vorgehensweise 4
2.1 Problemstellung 4
2.2 Zielsetzung und Vorgehensweise 5
3 POLYMERBLENDS 7
3.1 Thermodynamische Mischbarkeit 8
3.2 Charakterisierung der Grenzfläche 14
3.3 Morphologie von Polymerblends 1*
3.4 Charakterisierung der untersuchten Polymerblends 19
3.4.1 Rheologische Eigenschaften 22
3.4.2 Thermodynamische Eigenschaften 26
3.4.3 Dichte 27
3.4.4 Grenzflächenenergetische Eigenschaften 27
4 Gleichdrall-Doppelschneckenextruder 28
4.1 Geometrie des Doppelschneckenextruders 29
4.2 Allgemeines zur Simulation des Prozessverhaltens von Doppelschneckenextrudern 32
4.3 Simulation des Prozessverhaltens bei der Herstellung von Polymerblends 36
4.3.1 Berechnung der Materialdaten von Polymerblends 37
4.3.2 Modellierung der Plastifizierung von Polymerblends 46
4.3.3 Verifikation der Aufschmelzberechnungen 53
5 Morphologieveränderungen durch Tropfenzerteilungen 58
5.1 Necking 64
5.2 Fadenzerfall 73
5.3 Minimal erreichbarer Tropfendurchmesser 80
5.4 Einfluss von Viskoelastizität und Scherverdünnung 82
5.5 Bestehende Modelle zur Berechnung der Tropfenzerteilung 85
6 Morphologieveränderungen durch Koaleszenz 87
6.1 Tropfenkollision 89
6.2 Abfließen des Matrixfilms zwischen kollidierenden Tropfen 90
6.3 Oberlagerung von Tropfenkollision und Matrixabfluss 93
7 ÜBERLAGERUNG VON TROPFENZERTEILUNG UND KOALESZENZ 95
7.1 Bestehende Modelle zur Berechnung der Morphologieveränderungen 95
7.2 Neue Modelle zur Berechnung der Morphologieveränderungen 102
8 Versuchsdurchführung 105
8.1 Vorgehensweise bei den Untersuchungen entlang des Extruders 105
8.1.1 Analyse der Polymerblends in der Plastifizierzone 106
8.1.2 Analyse der Polymerblends in der Schmelzeforderzone 111
8.2 Chararakterisierung der Morphologie von Polymerblends 112
IV
9 MORPHOLGIE IN DER PLASTIFIZIERZONE 119
9.1 Morphologieentstehung in der Plastifizierzone 119
9.2 Morphologieentwicklung in der Plastifizierzone 124
10 MORPHOLGIEENTWICKLUNG IN DER SCHMELZEFÖRDERZONE 132
10.1 Experimentelle Untersuchungsergebnisse 132
10.2 Verifikation der Morphologieberechnungen 135
11 Zusammenfassung und Ausblick 138
12 Literaturverzeichnis 141
13 Anhang 163
AI Molekulargewichtsverteilungen 163
A2 Viskositätskurven 164
A3 Erste Normalspannungsdifferenzen 166
A4 Thermodynamische Materialeigenschaften 168
A5 Materialdaten für die Prozesssimulation 171
Bl Berechnung der dimensionslosen Wachstumsrate 172
C1 Abfließen des Matrixfilms zwischen kollidierenden Tropfen 173
V
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