Scheffner, Ludmila:

Mechanische und FT-IR Untersuchungen von Polyurethanharnstoffelastomeren bei variablen Temperaturen

Duisburg, Essen (2007), 130 Bl.
Dissertation / Fach: Chemie
Fakultät für Chemie
Siesler, Heinz Wilhelm (Doktorvater, Betreuerin)
Ulbricht, Mathias (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
Ziel der vorliegenden Arbeit war, mit Hilfe der rheo-optischen FTMIR-Spektroskopie die strukturellen Änderungen in einem Polyesterurethanharnstoff (PESUU) und einem Polyether- urethanharnstoff (PEUU) während uniaxialer Zugbeanspruchung bei Temperaturen von -20°C bis +70°C zu untersuchen.
Die untersuchten Polymere gehören zur Stoffklasse thermoplastischer Elastomere, die eine charakteristische Segmentstruktur aufweisen. Die Hartsegmentdomänen sind in einer normalerweise geknäult vorliegenden Weichsegmentmatrix dispergiert. Die ausgeprägten mechanischen und strukturellen Eigenschaften der untersuchten Polyurethanharnstoffe sind unter anderem auf diese übermolekulare Ordnungsstruktur zurückzuführen. Dabei bestimmen die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen verschiedenen Segmenten in hohem Maße die resultierende Morphologie der untersuchten Polymere. Die Variation des Weichsegmentes führt zu Änderungen der Wechselwirkungsmöglichkeiten zwischen den Domänen, was sich im Verformungsverhalten und den strukturellen Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen widerspiegelt.
Unter der Einwirkung von Zugkräften finden in Polyurethanharnstoffen unterschiedliche Orientierungs- und Gleitvorgänge innerhalb der Domänen statt. Die Unterschiede in den Polarisationsspektren werden durch die Vorzugsorientierung der Polymerketten infolge der Dehnung hervorgerufen. Durch Auswahl charakteristischer Absorptionsbanden, die spezifischen Domänen zugeordnet werden, können diese Orientierungsphänomene studiert werden. Anhand kristallinitätsempfindlicher Banden wurde auch die Änderung des Ordnungsgrades der Weichsegmente der beiden Polymere als Funktion der Dehnung und Temperatur untersucht.