Kristallinität

Kristallinität

Unter Kristallinität, auch Kristallisationsgrad genannt, versteht man den prozentualen Anteil an kristallinen Bereichen am Gefügeaufbau einer teilkristallinen Polymers. So kennt man teilkristalline Thermoplaste mit Kristallanteilen von über 70 % (z.B. PE-HD, isotaktisches PP, POM), solche mit mittleren Kristallinitäten (z.B. PE-LLD, PE-LD) und schließlich „niedrig-kristalline“ Thermoplaste mit Gehalten von etwa 25 bis 40 % kristallinen Bereichen (z.B. PET, PBT, PA).

Eine maßgebliche Rolle spielen in diesem Zusammenhang auch die Kristallkeimbildungs- und Kristallwachstumsgeschwindigkeit. Der erreichte Kristallisationsgrad und die Kristallstruktur (Morphologie) hängen zudem häufig von der Art und Menge an Zusatzstoffen sowie den Verarbeitungsbedingungen ab, beispielsweise vom Zusatz an Nukleierungsmitteln (Kristallkeimbildner) und den Verarbeitungs- bzw. Werkzeugtemperaturen. Demzufolge sollte in der Praxis vermehrt zwischen Kristallisierbarkeit und effektiv vorhandener Kristallinität unterschieden werden.

Mit steigender Kristallinität erhöhen sich die Festigkeits- und Steifigkeitswerte, die Wärmeformbeständigkeit und die Schmelztemperaturbereiche. Auch die Lichtdurchlässigkeit wird beeinflusst, höhere Kristallinität führt zu einer Verringerung. Kennzeichnend ist auch die Zunahme der Dichte mit steigendem Kristallisationsgrad, beispielsweise bei Polyethylen von PE-LD zu PE-HD.
Ebenso wird die Durchlässigkeit (Permeation) für Gase verringert. Schließlich steigen die Verarbeitungstemperaturen und die Werte der Verarbeitungs- und Nachschwindung mit erhöhter Kristallinität.

Literaturhinweis

• Kaiser, W.: Kunststoffchemie für Ingenieure. Carl Hanser Verlag, München Wien (2006) S. 80 (siehe auch AMK-Büchersammlung unter N 12)