Ehrenstein Polymer-Werkstoffe

Struktur - Eigenschaften - Anwendung
1. Auflage 2011
ISBN: 978-3-446-42967-3
Verlag: Carl Hanser Fachbuchverlag
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 370 Seiten

Struktur, Eigenschaften und Anwendung von Kunststoffen werden in diesem Buch allgemein verständlich, aber trotzdem ingenieurwissenschaftlich fundiert dargestellt. Es richtet sich vor allem an Ingenieure und Techniker in Hochschule und in der Praxis
Das Buch gibt zunächst eine Einführung in den Aufbau und die Struktur der Polymer-Werkstoffe, soweit sie zum Verständnis des Verhaltens bei mechanischer, thermischer und chemischer Beanspruchung unter anwendungstechnischen Gesichtspunkten notwendig sind. Besonderer Wert wird auf die allgemeinen mechanischen Eigenschaften, das Festigkeits- und Verformungsverhalten, das Langzeitverhalten, Eigenspannungen und Orientierungen gelegt; die Wirkungsweise von Verstärkungsmitteln, Zähigkeitsmodifizierungen und Weichmachern wird mit einbezogen.

Inhalt:
- Wirtschaftliche Entwicklung
- Charakterisierung der Polymer-Werkstoffe
- Aufbau der Polymer-Werkstoffe
- Struktur der Polymer-Werkstoffe (Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere, Blends, Verbundwerkstoffe)
- Thermisch-mechanische Zustandsbereiche
- Mechanisches Verhalten (Verformung, Orientierung, Eigenspannungen)
- Alterung und Stabilisierung

Prof. em. Dr.-Ing. Dr. h.c. Gottfried W. Ehrenstein war bis zu seiner Pensionierung Leiter des Lehrstuhls fuer Kunststofftechnik an der Universitaet Erlangen-Nuernberg

Autoren/Hrsg.

Ehrenstein, Gottfried

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort zur 3. Auflage;7
2;Vorwort zur 2. Auflage;8
3;Inhalt;10
4;Abkürzungen und Formelzeichen;14
4.1;Liste der verwendeten Formelzeichen;14
4.2;Abkürzungen der verwendeten Kunststoffe;18
4.3;Andere Abkürzungen;21
5;1?Technische Entwicklung – Marktübersicht und Prognose;22
5.1;1.1?Marktübersicht Kunststoffe;22
5.2;1.2?Neue Entwicklungen Kunststoffe;28
5.3;1.3?Neue Verarbeitungstechniken;34
5.4;1.4?Image;42
5.5;1.5?Preise und Struktur;44
6;2?Allgemeine Charakterisierung der Polymer-Werkstoffe;48
6.1;2.1?Strukturprinzipien;48
6.2;2.2?Zustandsbereiche;52
6.3;2.3?Verformungsverhalten;56
7;3?Aufbau der Polymer-Werkstoffe;62
7.1;3.1?Struktur der Makromoleküle;62
7.2;3.2?Haupt- und Nebenvalenzbindungen;69
7.2.1;3.2.1?Hauptvalenzbindungen;71
7.2.2;3.2.2?Nebenvalenzbindungen;72
7.2.2.1;3.2.2.1?Dipol-Dipol-Kräfte;72
7.2.2.2;3.2.2.2?Induktionskräfte;74
7.2.2.3;3.2.2.3?Dispersionskräfte;74
7.2.2.4;3.2.2.4?Wasserstoffbrückenbindung;74
7.3;3.3?Reaktion vom Monomeren zum Polymeren;76
7.3.1;3.3.1?Polymerisation;80
7.3.1.1;3.3.1.1?Polymerisationsarten;81
7.3.1.2;3.3.1.2?Polymerisationsverfahren;83
7.3.2;3.3.2?Polykondensation;86
7.3.3;3.3.3?Polyaddition;89
7.3.4;3.3.4?Vergleich Polymerisation – Polykondensation – Polyaddition;90
7.3.5;3.3.5?Molekulargewicht;91
7.3.5.1;3.3.5.1?Verteilung des Molekulargewichts;91
7.3.5.2;3.3.5.2?Mittelwerte für das Molekulargewicht;93
7.3.5.3;3.3.5.3?Beeinflussung der Eigenschaften;94
8;4?Struktur der Polymer-Werkstoffe;102
8.1;4.1?Homogene Polymer-Werkstoffe;102
8.1.1;4.1.1?Amorpher Zustand;102
8.1.2;4.1.2?Kristalliner Zustand;104
8.1.2.1;4.1.2.1?Keimbildung;110
8.1.2.2;4.1.2.2?Kristallwachstum;114
8.1.2.3;4.1.2.3?Kristalline Überstrukturen;123
8.1.2.4;4.1.2.4?Schmelz-und Kristallisationstemperatur;136
8.1.3;4.1.3?Vernetzter Zustand;139
8.1.3.1;4.1.3.1?Duroplaste;139
8.1.3.2;4.1.3.2?Elastomere;145
8.2;4.2?Heterogene Polymer-Werkstoffe;146
8.2.1;4.2.1?Kautschukmodifizierte Styrolpolymerisate;148
8.2.1.1;4.2.1.1?Aufbau;148
8.2.1.2;4.2.1.2?Crazebildung;151
8.2.1.3;4.2.1.3?Wirkungsmechanismus der Zähigkeitserhöhung;157
8.2.2;4.2.2?Weichmachung;162
8.2.2.1;4.2.2.1?Äußere Weichmachung;163
8.2.2.2;4.2.2.2?Innere Weichmachung;166
8.3;4.3?Heterogene Verbundwerkstoffe;167
8.3.1;4.3.1?Faserverstärkte Kunststoffe;167
8.3.2;4.3.2?Füll- und Verstärkungswirkung (mit Prof. Dr.-Ing. J. Kabelka);174
8.3.2.1;4.3.2.1?Belastung in Faserrichtung;179
8.3.2.2;4.3.2.2?Belastung senkrecht zur Faserrichtung;186
8.3.3;4.3.3?Nanoskalige Verbundwerkstoffe;195
8.3.4;4.3.4?Funktionale Füllstoffe;195
9;5?Thermisch-Mechanische Zustandsbereiche;202
9.1;5.1?Energieelastischer Bereich;205
9.2;5.2?Gummi- oder entropieelastischer Bereich;208
9.3;5.3?Glasübergang;213
9.4;5.4?Fließbereich;218
9.5;5.5?Einfluss der Molekülstruktur auf die Erweichungs- und Schmelztemperatur;220
10;6?Mechanisches Verhalten;228
10.1;6.1?Allgemeines Verformungsverhalten;228
10.1.1;6.1.1?Mechanische Eigenschaften;230
10.1.1.1;6.1.1.1?Linear-viskoelastisches Verhalten;235
10.1.1.2;6.1.1.2?Festigkeitskennwerte;237
10.1.1.3;6.1.1.3?Verformungskennwerte;241
10.1.1.4;6.1.1.4?Temperatur;245
10.1.1.5;6.1.1.5?Wasseraufnahme;249
10.1.1.6;6.1.1.6?Zähigkeit;251
10.1.2;6.1.2?Langzeitverformungsverhalten;254
10.1.3;6.1.3?Nichtlineares Verformungsverhalten;260
10.1.3.1;6.1.3.1?Amorphe Thermoplaste;260
10.1.3.2;6.1.3.2?Teilkristalline Thermoplaste;261
10.1.4;6.1.4?Mehrachsige Beanspruchung (mit Prof. Dr.-Ing. J. Kabelka);269
10.1.4.1;6.1.4.1?Unverstärkte Kunststoffe;270
10.1.4.2;6.1.4.2?Verstärkte Kunststoffe;273
10.2;6.2?Orientierungen und Eigenspannungen;280
10.2.1;6.2.1?Orientierungen;280
10.2.1.1;6.2.1.1?Eingefrorene, irreversible Molekülorientierungen;281
10.2.1.2;6.2.1.2?Schrumpfkräfte;285
10.2.1.3;6.2.1.3?Füllstofforientierungen;287
10.2.2;6.2.2?Eigenspannungen;288
10.2.2.1;6.2.2.1?Wärme-Eigenspannungen;289
10.2.2.2;6.2.2.2?Nachdruck-Eigenspannungen;292
10.2.2.3;6.2.2.3?Einbettungs-Eigenspannungen;292
10.2.2.4;6.2.2.4?Strukturbedingte Eigenspannungen;293
11;7?Alterung und Stabilisierung;296
11.1;7.1?Alterung;296
11.2;7.2?Thermische Belastung;299
11.2.1;7.2.1?Formbeständigkeit in der Wärme;299
11.2.2;7.2.2?Wärmebeständigkeit;304
11.2.3;7.2.3?Temperatur-Zeit-Grenzen;304
11.2.4;7.2.4?Abbau während der Verarbeitung;308
11.3;7.3?Stabilisierung;310
12;8?Kurzübersicht einiger Kunststoffe;314
13;9?Literatur;354
14;Index;364