Morphologiesteuerung im heterogene Polymermischungssystem Polyamid 6 / Acrylnitril-Butadien-Styrol Copolymere

Das heterogene Polymermischungssystem Polyamid 6 / Acrylnitril-Butadien-Styrol Copolymer (PA6 / ABS) ist äußerst komplex. Aufgrund seiner semikristallinen Natur ist PA6 ein heterogenes Material mit amorphen und kristallinen Bereichen. Auch ABS ist ein heterogener Werkstoff mit einer SAN Matrix und einer teilweise gepfropften, dispergierten Kautschukphase. Es soll ein Modell erarbeitet werden, das die definierte Herstellung einer optimalen co-continuierlichen Phasenmorphologie der Mischung erlaubt. Dazu werden die thermodynamischen Mischphasenparameter wie c-Parameter, Grenzschichtdicke und Grenzflächenspannung in der Schmelze ermittelt. Diese Parameter korrelieren untereinander und auch mit der Bruchfestigkeit der Grenzfläche. Es werden die Wechselwirkungen von PA6 mit der SAN Matrix und der Elastomerphase separat untersucht. Weiterhin werden das Mischungsverhältnis, die Viskositäten und Extruderparameter bestimmt, die zu einer co-continuierlichen Phasenmorpholgie führen. Zur Charakterisierung der Morphologie wird neben mikroskopischen Methoden die Lichtstreuung eingesetzt. Um detaillierte Korrelationen der Werkstoffkenngrößen mit der Morphologie herzustellen, sind Untersuchungen mit der Transmissions-elektronenmikroskopie und der Atomic Force Mikroskopie notwendig, denn nur so können solche Phänomene wie Oberflächenanreicherung, Transkristallisation an Grenzflächen oder auch die Verteilung der Elastomerphase erfaßt werden. Weiterhin wird der Verträglichkeitsvermittler, ein Terpolymer aus Styrol, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid (SANMSA) so optimiert, dass die co-continuierliche Phasenmorphologie durch die chemische Reaktion an der Grenzfläche eingefroren werden kann. Der dazu notwendige Anteil an Terpolymer soll minimiert werden, um den Anteil der hochviskosen, in situ dargestellten Terpolymer-graft-PA 6 Polymere zu reduzieren. Dies bedarf einer exakten Kenntnis der Thermodynamik des Polymermischungssystems SAN / SANMSA. Insgesamt wird eine Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften (Schmelzestabilität) angestrebt. Des weiteren soll diese Maßnahme auch das Kristallisationsverhalten der Produkte verbessern. Für eine weitere Verbesserung des Kristallisationsverhaltens und des Steifigkeits-Zähigkeits-Verhältnisses von PA6 / ABS Blends ist es geplant, Nanocomposite auf Basis von PA6 und Schichtsilikaten einzusetzen.