Bessere Werkstoffauswahl dank Polymeranalytik mit DMA

Bestimmung der dynamisch mechanischen Eigenschaften von Polymeren

Der nachfolgende Fall beschreibt eine effiziente Möglichkeit Polymere resp. Elastomere für dynamisch mechanische Anwendungen, die sich in einem sehr breiten Frequenzbereich mit sehr hohen Frequenzen bewegen, hinreichend genau für eine sichere Produktauslegung zu beschreiben.

Die linearen viskoelastischen Eigenschaften der Polymere hängen sowohl von der Temperatur als auch von der Frequenz ab. Die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) ermöglicht eine umfassende Bestimmung dieser Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen und Frequenzen. Da der Frequenzbereich der dynamisch-mechanischen Analyse physikalisch begrenzt ist, kann man unter Annahme der Frequenz-Temperatur-Äquivalenz (TTS-Prinzip) Masterkurven des Speicher- und Verlustmoduls erstellen, die einen Bereich von mehreren Frequenzdekaden abdecken.

Dadurch konnte in einem konkreten Anwendungsfall, die für den Einsatz eines Polymers massgeblichen hohen Frequenzen sehr gut berücksichtigt werden. Das Verhalten des Werkstoffes in diesem hohen Frequenzbereich konnte mit Speicher- und Verlustmodul genau beschrieben werden. Dadurch war es unserem Kunden möglich eine konkrete und einsatzgerechte Werkstoffauswahl zu treffen. Die beiden Abbildungen zeigen qualitativ die Frequenz-Temperatur Äquivalenz mit entsprechender Masterkurve.