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Polystyrol-Sorten

Blends aus Polystyrol und elastischen Komponenten

Es gab schon früh Versuche, die Sprödigkeit von Standard-Polystyrol durch Zumischen elastischer Komponenten zu überwinden. Das erste Patent zur Schlagzähmodifizierung von Polystyrol durch Zumischen synthetischen Kautschuks wurde bereits 1912 in Großbritannien erteilt.

Die Eigenschaften solcher Mischungen (Blends) sind entscheidend davon abhängig, wie die Komponenten im Blend verteilt sind. Bilden Polystyrol und Kautschuk eine einzige homogene Phase, ist das Blend zwar schlagzäh, aber auch lederartig weich.

Anders ist es, wenn sich Polystyrol und Kautschuk nicht vollständig mischen, sondern ein Zweiphasensystem bilden. Ist Polystyrol im deutlichen Überschuss vorhanden, liegt die Kautschukphase dispergiert in einer zusammenhängenden Polystyrol-Matrix vor. Ein solches Blend ist steif und schlagzäh zugleich. Die zusammenhängende Polystyrol-Matrix sorgt für Steifigkeit und Härte. Die darin fein verteilte Kautschukphase nimmt den größten Teil der Stoßenergie auf und schützt das Blend vor Bruch.

Abb.1
Kautschukphase dispergiert in Polystyrol-Matrix

Normalerweise besitzen die Teilchen der dispergierten Phase Kugelgestalt, weil dadurch die Phasengrenzfläche und damit die Grenzflächenenergie minimiert wird. Bei der Verarbeitung, z.B. durch Spritzgießen, wirken jedoch starke Scherkräfte auf die Schmelze, die die Kugeln zu Ellipsoiden verformen. Häufig wird die Schmelze so schnell abgekühlt, dass die Verformungen nicht mehr relaxieren können und — wie hier in der Zeichnung — eingefroren werden. Im Innern der Kautschuk-Ellipsoide können wiederum Polystyrol-Ellipsoide eingeschlossen sein.

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