Aus Lexikon der Kunststoffprüfung
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Sphärolithische Struktur

Wachstumsformen

Bei der Kristallisation (siehe Kristallinität) von Polymeren können nach [1] drei Wachstumsformen auftreten:

  • die mikrokristalline Erstarrung
  • das Facettenwachstum und
  • das Dendritenwachstum.

Letzteres führt bei der ungehinderten Ausbreitung zum allseitigen radialen Wachstum von Lamellen, die sich in Faltungsblöcken anordnen und kristalline Überstrukturen in Form von Sphärolithen bilden. Sphärolithe können einen Durchmesser von bis zu 1 mm aufweisen.

Sphärolith-Modifikationen

Es gibt Thermoplaste, welche in unterschiedlichen Strukturen kristallisieren können. In diesem Fall bilden sich optisch unterschiedlich erscheinende Sphärolithe aus. Sie lassen sich mit Hilfe polarisationsmikroskopischer Untersuchungen hinsichtlich der Kristallmodifikation unterscheiden. Polypropylen (Kurzzeichen: PP) bildet z. B. α- und β-Sphärolithe aus. Beide Modifikationen unterscheiden sich in der Schmelz- und Kristallisationstemperatur sowie im Zähigkeitsverhalten. Die α-Sphärolite haben eine monokline Kristallstruktur und die Zähigkeit dieses Werkstoffes ist vergleichsweise niedrig [2]. Die β-Sphärolithe verfügen über eine hexagonale Kristallstruktur.

Sphärolithtypen des Polypropylen:

PP alpha.jpg

Bild: α-Sphärolith

PP beta.jpg

Bild: β-Sphärolith


Literaturhinweis

[1] Schatt, W., Worch, H.: Werkstoffwissenschaft. Wiley-VCH, Weinheim (2003) 9. Auflage
[2] Raab, M., Kotek, J., Baldrian, J., Grellmann, W.: Supermoleculare Structure and Mechanical Behaviour of Isotactic Polypropylene. In: Grellmann, W., Seidler, S.: Deformation and Fracture Behaviour of Polymers. Springer Verlag Berlin Heidelberg New York (2001) 153–160, (ISBN 3-540-41247-6; AMK-Büchersammlung unter A 7)