Schlagzähigkeitsmodifikatoren sind wichtige Additive, die die Beständigkeit von Thermoplasten gegen Stöße und dynamische Belastungen verbessern. In diesem Artikel wird untersucht, ob Schlagzähigkeitsmodifikatoren andere Eigenschaften von Thermoplasten wie die Wärmebeständigkeit oder die chemische Beständigkeit beeinflussen können, auch wenn ihr Hauptzweck die Erhöhung der Schlagzähigkeit ist. Hersteller können thermoplastische Werkstoffe für bestimmte Zwecke formulieren, wenn sie die potenziellen Auswirkungen dieser Modifikatoren auf verschiedene Eigenschaften kennen.
Widerstandsfähigkeit gegen Hitze
Schmelztemperatur: Schlagzähmodifikatoren haben in der Regel keinerlei Auswirkungen auf die Schmelztemperatur von Thermoplasten. Das Hauptziel dieser Modifikatoren besteht darin, die Schlagzähigkeit zu erhöhen, ohne das Schmelzverhalten des Werkstoffs nennenswert zu verändern.
Glasübergangstemperatur (Tg): Schlagzähigkeitsmodifikatoren haben das Potenzial, die Tg von Thermoplasten geringfügig zu verändern. Modifikatoren können die amorphen Bereiche des Materials und die molekulare Mobilität beeinflussen, was zu leichten Änderungen der Tg führen kann.
Die Wärmeformbeständigkeit (HDT) von Thermoplasten ist weitgehend unbeeinflusst von Schlagzähigkeitsmodifikatoren. Dennoch können einige Modifikatoren die HDT erhöhen, indem sie die allgemeine Zähigkeit und die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen thermische Verformung verbessern.
Resistenz gegen Chemikalien
Auswahl des Modifikators: Die chemische Beständigkeit von Thermoplasten kann indirekt durch die Wahl des Schlagzähigkeitsmodifikators beeinflusst werden. Die intrinsische chemische Beständigkeit einiger Modifikatoren, einschließlich Zähigkeitsmitteln oder Elastomeren, kann die chemische Gesamtbeständigkeit des modifizierten Thermoplasten erhöhen.
Kompatibilität mit der Matrix: Um die chemische Beständigkeit des Grundmaterials zu erhalten, müssen die Schlagzähigkeitsmodifikatoren mit der thermoplastischen Matrix kompatibel sein. Eine verminderte chemische Beständigkeit oder eine Veränderung der chemischen Stabilität des Materials kann sich aus Unverträglichkeiten zwischen Modifikatoren und Matrix ergeben.
Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit: Die Zugfestigkeit von Thermoplasten kann durch Schlagzähigkeitsmodifikatoren leicht beeinträchtigt werden. Aufgrund der Zugabe weicherer Phasen oder der Veränderung der Mikrostruktur des Materials können Modifikatoren gelegentlich eine geringfügige Verringerung der Zugfestigkeit bewirken.
Biegefestigkeit und Modul: Schlagzähigkeitsmodifikatoren wirken sich auf die Biegefestigkeit und den Modul von Thermoplasten in gleicher Weise aus wie auf ihre Zugfestigkeit. Modifikatoren können zu einer Erhöhung des Biegemoduls führen, was die Schlagzähigkeit erhöht, aber sie können auch einen Abfall der Biegefestigkeit bewirken.
Merkmale von Elektroarbeiten
Dielektrizitätskonstante: Schlagzähigkeitsmodifikatoren haben in der Regel nur geringe Auswirkungen auf die Dielektrizitätskonstante von Thermoplasten. Das Hauptziel dieser Modifikatoren besteht darin, die Schlagzähigkeit zu erhöhen, ohne die elektrischen Eigenschaften des Materials nennenswert zu verändern.
Elektrische Leitfähigkeit: Die elektrische Leitfähigkeit von Thermoplasten kann sich ändern, wenn bestimmte Schlagzähigkeitsmodifikatoren vorhanden sind. Die elektrische Leitfähigkeit kann sich zum Beispiel ändern, wenn leitfähige Füllstoffe oder Additive als Schlagzähigkeitsmodifikatoren zugesetzt werden.
Abwägungen und Optimierung
Optimierung der Formulierung: Um ein angemessenes Gleichgewicht der Eigenschaften zu erreichen, muss die Gesamtzusammensetzung von Thermoplasten mit Schlagzähigkeitsmodifikatoren optimiert werden. Dabei müssen mögliche Kompromisse zwischen anderen Eigenschaften, wie Wärme- oder Chemikalienbeständigkeit, und Schlagzähigkeit abgewogen werden.
Kompatibilität zwischen Eigenschaft und Modifikator: Es ist von entscheidender Bedeutung zu beurteilen, inwieweit Schlagzähigkeitsmodifikatoren für die beabsichtigten Eigenschaften geeignet sind. Die beabsichtigten Eigenschaften können beibehalten oder verbessert werden, während die Schlagzähigkeit durch die sorgfältige Auswahl und Formulierung von Modifikatoren in Übereinstimmung mit den jeweiligen Anwendungsanforderungen erhöht wird.
Schlagzähmodifikatoren können neben ihrem Hauptziel, die Schlagzähigkeit von Thermoplasten zu verbessern, verschiedene Eigenschaften beeinflussen. Schlagzähmodifikatoren haben in der Regel nur sehr geringe Auswirkungen auf die chemische und thermische Beständigkeit; am häufigsten wird eine geringfügige Veränderung der Glasübergangstemperatur beobachtet. Auf die mechanischen und elektrischen Eigenschaften können diese Modifikatoren einen geringen Einfluss haben. Die Schlagzähigkeit und andere geforderte Eigenschaften können jedoch durch eine sorgfältige Optimierung der Formulierung und die Berücksichtigung der Kompatibilität der Eigenschaften mit den Modifikatoren ausgeglichen werden. Bei der Entscheidung über den Zusatz von Schlagzähigkeitsmodifikatoren zu thermoplastischen Formulierungen sollten die Hersteller die besonderen Anforderungen ihrer Anwendungen berücksichtigen.
