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