Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWSDie Untersuchung des Schmelzverhaltens von Kunststoffen ist entscheidend, um grundlegende Informationen zu ihren thermischen Eigenschaften und ihrer Verarbeitbarkeit zu erlangen. Um das Schmelzverhalten von Kunststoffen zu untersuchen, können verschiedene Methoden angewendet werden.
Differential Scanning Calorimetry (DSC)
Die DSC ist eine Methode zur Bestimmung der Wärmekapazität und/oder der Enthalpieänderung eines Materials in Abhängigkeit von Temperatur, Heiz-/Kühlrate und Zeit. DSC kann Informationen über die Schmelztemperatur, Schmelzenthalpie und den Glasübergang eines Kunststoffs liefern.
Fast Scanning Calorimetry (FSC)
In Erweiterung zur DSC ermöglicht es die FSC über einen großen Temperatur- und Ratenbereich die Schmelztemperatur, Schmelzenthalphie und Glasübergangstemperatur zu bestimmen und die isotherme und nicht-isotherme Kristallisationskinetik zu untersuchen.
pVT-Messung
pVT-Messungen an Polymeren ermöglichen die präzise Bestimmung des spezifischen Volumens in Abhängigkeit von Temperatur und Druck. Die Druckabhängigkeiten von Glasübergangs- und Schmelztemperatur sind bestimmbar – dies ist eine wichtige Grundlage für die Charakterisierung von Kunststoffschmelzen, die Simulation und Auslegung von Verarbeitungsprozessen
Thermo-Mechanische Analyse (TMA)
Die Thermo-Mechanische Analyse (TMA) ermöglicht die Bestimmung von linearen Ausdehnungskoeffizienten für Materialien und Bauteile. Die TMA kann unter kontrollierter mechanischer Belastung zusätzlich auch das Verformungsverhalten erfassen – etwa Schrumpf-, Kriech- oder Erholungseffekte.
Rheologie
Rheologische Untersuchungen umfassen die Messung der Viskosität und des Fließverhaltens von Kunststoffen bei verschiedenen Scherraten, Temperaturen und Drücken. Dies ermöglicht Vorhersagen zu Fließverhalten eines Kunststoffs unter anwendungsrelevanten Verarbeitungsbedingungen und liefert Eingangsparameter für einschlägige Simulationen.
Thermogravimetrische Analyse (TGA)
Thermogravimetrische Analyse (TGA) wird verwendet, um den Masseverlust unter kontrollierten Heizraten zu untersuchen. Dies liefert Informationen über das Abbauverhalten und den thermischen Zersetzungsprozess von Kunststoffen, Kunststoffmischungen und Kompositen.