Orientierung und Streckmechanismen in amorphen und teilkristallinen Polycarbonatfäden

• Published in: Die Angewandte makromolekulare Chemie 1982-11, Vol.108 (1), p.41-60
• Main Authors: von Falkai, Bela, Spilgies, Günter, Biangardi, Harald J.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0003-3146; 1522-9505
• DOI: 10.1002/apmc.1982.051080103

Heißverstreckte Fäden aus Bisphenol‐A‐Polycarbonat lassen sich je nach Wahl des Molekulargewichtes des Polymeren sowie der Spinn‐ und Streckbedingungen sowohl in völlig amorphem als auch in teilkristallinem Zustand herstellen. Es wurde versucht zu vergleichen, welchen Einfluß die Streckbedingungen auf die Orientierung der amorphen Bereiche des teilkristallinen Materials ausüben und welchen auf die Orien‐tierung der vollständig amorphen Faden. Die Orientierung der vollständig amorphen Fäden konnte durch Messung der Doppelbrechung bestimmt werden, die der amorphen Bereiche in teilkristallinem Material ergab sich aus der Differenz der Doppelbrechung des gesamten Gefüges der Faser und der Doppelbrechung der kristallinen Bereiche. Letztere wird aus dem röntgenographisch gemessenen Orientierungsfaktor \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ \[ \text{f}_\text{k} \text{ = }\frac{1} {2}(3\overline {\cos ^2 } \text{ }\varphi −1) \] $\end{document} berechnet. Aus den Polarisierbarkeiten der einzelnen Atombindungen unter Zugrundelegung bekannter Atomabstände und Valenzwinkel war es möglich, die Komponenten des Polarisierbarkeitstensors für Polycarbonat zu berechnen. Mit Hilfe dieser Größen ist die maximale Doppelbrechung von amorphem und kristallinem Polycarbonat ermit‐telt worden. Es konnte gezeigt werden, daß die berechneten Werte für die Doppelbrechung, die mit Hilfe der röntgenographisch ermittelten Orientierungsfunktion erhalten wurden, mit den aus der optischen Doppelbrechung gemessenen sehr gut übereinstimmen. Eine ebenfalls gute übereinstimmung für die orientierten Filamentgarne brachten die aus den röntgenographischen Untersuchungen ermittelten Werte der mittleren Winkel zwischen Kettenrichtung und Faserachse mit den aus infrarotdichroitischen Messungen errechneten Ergebnissen. Bei den hochverstreckten Polycarbonat‐Filamentgarnen wird trotz des starren Molekülaufbaues eine ähnlich hohe Orientierung der kristallinen Bereiche beobachtet wie z. B. bei Polyethylentere‐phthalat‐Fäden. (Mittlerer Winkel zwischen Kettenrichtung und Faserachse ca. 16°). Das Auftreten verstreckungsinduzierter Kristallite bei Fäden aus höhermolekularem Polycarbonat kann durch Annahme eines heterogenen Verstreckmechanismus mit Schulter‐Hals‐Bildung erklärt werden, wahrend im Falle der niedrigmolekularen Polycarbonat‐Fäden die amorph verfestigten Domänen durch Heiäerstreckung nicht zerstört werden; sie gleiten nur gegeneinander ab, wodurch der Reckprozeß ohne Initiierun