Elastizitätsmodul

Greift eine Kraft als Zug- oder Druckkraft in nur einer Raumrichtung an, spricht man von einachsiger Beanspruchung. In diesem Falle besteht die Deformation hauptsächlich in einer Längenänderung und hängt vom Elastizitätsmodul (E-Modul) $E$ ab. Der E-Modul ist die Proportionalitätskonstante zwischen mechanischer Spannung und relativer Längenänderung.

$$\sigma =E·\epsilon \begin{array}{l}\sigma \text{= Zug- bzw. Druckspannung}\\ E\text{= Elastizitätsmodul}\\ \epsilon =\Delta l/l\text{= relative Längenänderung}\end{array}$$

Hinweis

Der Gültigkeitsbereich des E-Moduls ist auf den ideal-elastischen Bereich beschränkt, d.h. den Bereich direkter Proportionalität zwischen relativer Längenänderung und einwirkender Kraft bzw. Spannung.

Polystyrol ist mit seinen Phenylringen und deren Elektronenwolken ober- und unterhalb der Ringebene ein relativ stark polares Polymer. Es besitzt einen ähnlich hohen E-Modul wie die beiden ebenfalls polaren Polymere PMMA und PVC. Der E-Modul des unpolaren PE-LD liegt im Vergleich dazu deutlich niedriger.

Der E-Modul von PS-I liegt dagegen nur wenig niedriger als der von Standard-PS, obwohl PS-I eine weiche, elastische Kautschukphase enthält. Diese ist nämlich von einer steifen, zusammenhängenden Polystyrol-Phase umgeben, die den Kunststoff wie ein Gerüst stützt und ihm so die für PS-I typische Steifigkeit verleiht.