Zusammenhang zwischen Verstreckbedingungen, Orientierung und morphologischer Struktur von Polyäthylenterephthalat

Zusammenfassung

Amorphe Proben von Polyäthylenterephthalat wurden bei Temperaturen zwischen 20 °C und 100 °C mit Verstreckgeschwindigkeiten zwischen 0,5 und 8000% min⁻¹ verstreckt. Das Verstreckverhältnis betrug 4,4. Nach dem Verstrecken wurden die Proben 5h lang bei Temperaturen T _k zwischen 150 °C und 240 °C kristallisiert. Die Dichte, die Röntgenkleinwinkelstreuung, die Röntgenweitwinkelstreuung und die Doppelbrechung der Proben wurden gemessen, um Informationen über die morphologische Struktur zu erhalten.

Es zeigt sich, daß die erhaltene morphologische Struktur im wesentlichen durch die Doppelbrechung Δn ₀ der Proben unmittelbar nach dem Verstrecken vor der Kristallisation bestimmt wird. Für kleine Werte von Δn ₀ (bis zu etwa Δn ₀ = 5·10⁻³) besteht das Material aus tordierten Lamellen, wobei die Torsionsachse vorwiegend senkrecht zur Verstreckrichtung steht. Mit steigenden Werten von Δn ₀ wird die Torsion immer weniger stark ausgeprägt. Wenn Δn ₀ auf Werte über 60·10⁻³ ansteigt, fällt der Winkel zwischen den Lamellen und der Verstreckrichtung allmählich von 90° auf 47°.

Die morphologische Struktur wird auch durch die kristallisationstemperatur T _k beeinflußt. Mit wachsenden Werten von T _k wird die Orientierung der Kristalle besser, während die der Ketten in den nichtkristallinen Bereichen schlechter wird.