SCHULZ und PELZBAUER: REM-Untersuchungen zum Deformationsverhalten von PA-6/PETP-BikomponentensysLernen

Acta Polyrnerica 30 (1979) Heft 1

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deutliche Schadigungserscheinungen und wurden mehr und mehr brettig. Entgegen Hinweisen in der Literatur [14] t ra t bei den gepfropften Mustern kein Hydrophobeffekt in Erschei- nung.

Durchfiihrungsbeisp iel :

Ca. 4 g Baumwollgcwebe werden 30 min bei 80°C mil einer wiifirigen Permanganatlosung (474 mg KMnO, in 150 ml dest. H,O) kontaktiert. Nach Abspulen und Abquetschen des Musters wird dieses wiederum 30 min bei 80°C in einer Losung aus 180 ml Dimethylformamid, 20 ml frischdest. Methacrylsaure- butylester und 5 ml konz. HNO, behandelt, wobei gelegentliches Schutteln angebracht ist. Wahrend dieser Zeit tritt eine leichte Trubung des Reaktionsbades ein, die Probe verliert ihre braune Farbe. (Eine eventuelle Restfarbung kann durch Zugabe einer Spatelspitze Natriumsulfi t zur Reaktionslosung beseitigt werden.) Man wascht nun das Muster zunachst mit Methanol, dann mit warmem und kaltem Wasser, trocknet 30 min lang bei 105 "C und bringt schliefilich zur Auswaage. Die Pfropfausbeute [3, 121 betrug 17,8y0, nach einer astundigen Extraktion mit Aceton im Soxhlet 17,0Y0.

Frau P. HIRSCH sei fiir die sorgfiiltigc cxperimentelle Arbeit gedankt.

Literatur [l] UHLIG, E., und TEICHMANN, R. : FaserIorsch. u. Textil-

technik 19 (1968) 239.

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131 UHLIG. E.. und TEICHMANN. R.: Faserforsch. u. Textil- L A

technik 22 (1971) 610-617. '

141 TEICHMANN. R. : Faserforsch. u. Textiltechnik 24 (1973) ~I L A

351 - 354. [5] HEBEISH, A., KANTOUCH, A., KHALIL, M. I., und EL-RAPIE,

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J. appl. Polymer Sci. 19 (1975) 2699-2708. [7] HARRIS, J. A., CARRA, J. H., DE GRUY, I. V., und ARTHUR

JR., J. C.: Textile Res. J. 42 (1972) 14-19. [8] HARRIS, J. A., MARES, T., ARTHUR JR., J. C., und HOFFMAN,

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[12] TEICHMANN, R., und ZEISS, D.: Acta Polymerica (im Druck).

[13] JUNUSOV, R., JUNUSOV, L. Ju., AIKJODZAEV, B. I., und SHAPOSHNIKOVA, S. T.: Ref. in: CA 86 (1976) 48032 u.

[14] TEICHMANN, R. : Faserforsch. u. Textiltechnik 26 (1975)

(1974) 147-151.

66- 88. R. TEICHMANN Forschungsinstitut fur Textiltechnologie, DDR - 90 Karl-Marx-Stadt

Eingegangen am 22. Mai 1978

REM-Untersuchungen zum Deformationsverhalten von PA-6/PETP-Bikomponentensystemen Im Gegensatz zum Bruch-Dehnverhalten von synthetisclien

Homopolymerfasern, z. B. von PA-6-Seiden, treten bei Ver- streckungsvor$angen an polymeren Mehrkomponentenfasern makroskopische Veranderungen der morphologischen Struktur auf, die Ruclcschlusse auf das Verhalten und die Eigenschaften von Borsten und Fasern zulassen. Mit Hilfe der in-situ-Technik im Rastcrclektronenmikroskop (REM) konnen derartige Ober- fliichenverandcrungen direkt erfaBt und ausgewertet werden. Untersuchungen von Polyamid-6/Polyethylenterephthalat-Bor- sten (PA-6/PETP) im REM zeigten, daW sich beim Reckcn

Knoten bilden, die sich bei weiterer Deformation wieder auf- losen (Bild 1). Wahrend des Reckvorganges setzt in den defor- mierten Bereichen der Probe (Randzonen und Flanken der Knoten) eine Mikroriabildung ein (Bild 2). Mit fortschreitender Deformation werden diesc gebildeten Mikrorisse aufgeweitet. Sie stellen potentielle Keime fur Makrorisse dar.

Da h i einer mechanischen Beanspruchung das gesamte Mehrkomponentensystem, d. 11. sowohl das PA-6 als auch das PETP, die entsprechendcn Krafte aufnehmcn sollte, mussen die Grenzschichten der bciden polymeren Komponenten diese Kraftubertragung zwischen Matrix (PA-6) und includiertcr Phase (PETP) realisieren. Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnalimcn von Bruclifliichcn und Mikrorissen einer PA-6/

Bild 1. PA-6/PETP-Rorste wiihrend der REM-Untersuchung Bild 4. PA-G/PETP-Borste wiihrend cler REM-Untersuchung gereckt. Anfangsstadium (Knotenbildung). VergroWerung 15fach gereckt. Randzonen und Flanke eines sich wahrend der Defor-

mation auflosenden Knotens. Vergroaerung 130fach

GROBE, MAKSCHIN, ZIBELL, BARTSCH und PAUL: Ein neues Prinzip fur die Herstellung von asymmetrischen Polymermembranen

Acta Polymerica 30 (1979) Heft 1 62

Bild 3. Bruchflache einer hochdeformierten PA-6/PETP-Borste. VergroBerung 5 OOOfach

PETP-Borste zeigen, daB bei Dehn- und Bruchvorgangen nur die PA-6-Phase diese Krafte aufnimmt und dabei gereckt wird. Eine Ubertragung der Reckkrafte auf die PETP-Phase s t nicht zu beobachten, da bei jeder mechanischen Belastung

die Grenzflache zwischen beiden Komponenten aufgetrennt wird (Bild 3). Die PETP-Globulen werden dabei aus der PA-G- Matrix auf Grund der geringen Haftfestigkeit zwischen PA-G und PETP herausgelost. Dadurch bleibt die PETP-Phase im ungereckten Zustand erhalten.

Diese Grenzschichten stellen somit Keime fur dic Bildung von Mikrorissen bei Dehn- und Bruchvorgangen dar. Bei der- artigen mechanischen Belastungen werden sich daher nicht nur im Innern der Probe, sondern auch auf der freien Oberflache Mikrorisse bilden (PETP-Globulen sind auch in der freien Oberflache nachweisbar). Die Untersuchungen am PA-G/PETP- Bikomponentensystem zeigen eindeutig, welche entscheidende Rolle Grenzschichten und deren Eigenschaften bei Mehrkompo- nentensystemen spielen. Speziell fur die mechanischen Eigen- schaften des Mehrkomponentensystems, fur die RiBbildung und -fortpflanzung, sind derartige Experimente vorteilhaft.

E. SCHULZ Akademie der Wissenschaften der DDR, Institut fur Polymerenchemie, DDR - 153 Teltow-Seehof

Z. PELZBAUER Tschechoslowakische Akademie der Wissenschaften, Institut fur_ Makromolekulare Chemic, 16206 Prag/CSSR

Eingegangen am 29. Mai 1978

Ein neues Prinzip fur die Herstellung von asymmetrischen Polymermembranen

Druckt man durch den einen Schlitz einer - genugend breiten - Bikomponentenduse die Losung A eines ublichen membranbildenden Polymers, durch den anderen Schlitz eine zweite Polymerlosung B, moglichst bei gleichem Losungs- mittel, so entsteht bei der Koagulation in einem Fallbad eine Bikomponentenfolie. Unterscheiden sich beide Polymere hin- sichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung hinreichend, so lassen sich beide Teile der Bikomponentenfolie nach Ver- lassen des Fall- bzw. Waschbades leicht in die zwei Teilfolien auftrennen. Diese Teilfolien zeigen uber den Querschnitt eine asymmetrische Struktur (Bild 1).

l) Die EM-Aufnahmen wurden von Herrn Dr. PURE u. Mitarb. angefertigt.

Bild 1. Elektronenmikroskopische Querschnittsaufnahmen einer Bikomponentenfolie. Vnten links: Schicht aus Losung A Oben rechts: Schicht A und B mit Grenzlinie Unten rechts: Schicht aus Losung B1)