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Contents : 102 5 Zusammenfassung Zusammenfassung Mit der vorliegenden Arbeit werden auf der Basis bruchmechanischer Konzepte die Z higkeitseigenschaften mehrphasiger elastomermodifizierter Polypropylenwerkstoffe in Abh ngigkeit von der Temperatur ermittelt und Morphologie-Z higkeits-Korrelationen aufgezeigt. Die Elastomermodifikation erfolgt sowohl durch Blenden als auch durch Copolymerisation. Den Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit bilden Ergebnisse bruchmechanischer Untersuchungen an Mischungsreihen von zwei Blendsystemen. Beide Mischungsreihen unterscheiden sich im Basismaterial. Einmal handelt es sich um ein Polypropylen-Homopolymer das andere Basismaterial ist ein statistisches Copolymer bei dem 4 Mol.-% Ethylen in der Hauptkette des Polypropylens eingebaut sind. Diese Basismaterialien wurden mit bis zu 85 M.-% EPR gemischt. Bei den zwei Mischungsreihen ver ndern sich als Folge des variierenden EPRAnteils die morphologischen Parameter. Es sind innerhalb einer Mischungsreihe sowohl Matrix-Teilchen-Strukturen als auch cokontinuierliche Phasenmorphologien zu finden. Dieser Umstand l sst eine Diskussion der Morphologie-Z higkeits-Korrelationen an den Mischungsreihen lediglich ber den Elastomeranteil zu. Zus tzlich wurden in die Betrachtungen Copolymersysteme einbezogen bei denen es sich um mehrphasige statistische Copolymere der RAHECO-Familie mit einer Matrix-TeilchenMorphologie handelt. Die Matrix ist ein statistisches Copolymer mit 4 Mol.-% Ethylen bzw. mit 8 Mol.-% Ethylen in der Hauptkette des Polypropylens. Die Teilchen sind Kern-SchaleTeilchen (EPR-Schale und kristallisationsf hige PE-Dom nen als Kern) die sich in Abh ngigkeit von der Matrixzusammensetzung in ihrer Gr e unterscheiden. Um die Teilchengr e konstant zu halten wurden die RAHECO-Werkstoffe mit Matrixmaterial gemischt so dass jeweils eine Verd nnungsreihe mit variablen Teilchenabst nden entstand. Dadurch ist f r diese Werkstoffgruppe die M glichkeit gegeben den Zusammenhang zwischen Teilchenabstand bzw. dem Verh ltnis Teilchenabstand/Teilchengr e und bruchmechanischen Z higkeitskennwerten quantitativ zu erfassen. Die experimentelle Grundlage zur Ermittlung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte unter schlagartiger Beanspruchung bildet der instrumentierte Kerbschlagbiegeversuch. Die Registrierung von Schlagkraft und Pr fk rperdurchbiegung erm glicht die Trennung der im Bruchprozess dissipierten Energieanteile und die Ermittlung bruchmechanischer Werkstoffkennwerte als Widerstand gegen ber stabiler Risseinleitung und -ausbreitung sowie gegen ber instabiler Rissausbreitung. Das insbesondere bei h heren Elastomeranteilen und/oder h heren Pr ftemperaturen zu beobachtende elastisch-plastische Werkstoffverhalten erfordert zur bruchmechanischen Beschreibung der Z higkeitseigenschaften die Anwendung der Konzepte der Flie bruchmechanik. F r die Werkstoffe bei denen unter den gegebenen Pr fbedingungen keine Instabilit t in Kraft-Durchbiegungs-Diagramm zu finden ist erfolgt die Z higkeitsbeschreibung mit Hilfe des Risswiderstandskonzeptes. Die bruchmechanischen Kennwerte d.h. das energiedeterminierte J-Integral berechnet nach einer N herungsmethode von Sumpter und Turner und die verformungsdeterminierte Riss ffnung zeigen als Widerstand gegen ber instabiler Rissausbreitung jeweils eine bereinstimmende Abh ngigkeit von Elastomeranteil und Pr ftemperatur. Mit zunehmendem Elastomeranteil und/oder ansteigender Temperatur steigen die Z higkeitskennwerte an. F r einen konstanten Elastomeranteil ist mit zunehmender Temperatur zun chst ein allm hlicher Anstieg der Z higkeitskennwerte zu beobachten ab einer bestimmten Temperatur tritt eine signifikante Erh hung auf. Bei dieser Temperatur findet der bergang von spr dem zu z hem Werkstoffverhalten statt (Spr d-Z h- bergangstemperatur TSZ ). Wird diese Temperatur f r jedes Blend der Mischungsreihe bestimmt kann ein funktioneller Zusammenhang zwischen Zusammenfassung 103 Elastomeranteil und bergangstemperatur ermittelt werden. Aus dieser Abh ngigkeit ergibt sich eine exponentielle Erh hung der Spr d-Z h- bergangstemperatur mit abnehmendem Elastomeranteil. Aus den Verd nnungsreihen der Copolymersysteme wurde mit Hilfe der quantitativen Morphologieanalyse die Teilchengr e und der Teilchenabstand bestimmt. Werden f r die einzelnen Pr ftemperaturen die Z higkeitskennwerte als Widerstand gegen ber instabiler Rissausbreitung ber dem Teilchenabstand aufgetragen lassen sich kritische Teilchenabst nde bei denen der Spr d-Z h- bergang stattfindet bestimmen. Der kritische Teilchenabstand und die Pr ftemperatur stehen in einem linearen Zusammenhang unabh ngig von der Lage der Glas bergangstemperatur der Randomcopolymermatrix. F r die Werkstoffe bei denen unter den gew hlten Pr fbedingungen keine Instabilit t im Kraft-Durchbiegungs-Diagramm auftrat wurden die Instabilit tskennwerte approximativ mit Hilfe von J-TJ- bzw.

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