PLA: Polylactid (Polymilchsäure)

CTP

Standard-Thermoplaste

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: PLA

Name: Polylactid (Polymilchsäure)


Polylactide gehören zu den Polyestern und sind biologisch abbaubar. Die Milchsäure, die bei der Hydrolyse entsteht, dient als Nahrung für Mikroorganismen. Die leichte Abbaubarkeit wird durch Faktoren wie den Kristallinitätsgrad und das Molekulargewicht des Polymers beeinflusst. Ein höheres Molekulargewicht führt zu einem höheren Glasübergang, einer höheren Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur, einem Anstieg der Zugfestigkeit und einer Abnahme der Bruchdehnung.

Strukturformel

Ein minimalistisches schwarzes Symbol, das Analyse und Tests darstellt, mit abstrakten Formen, die Untersuchungs- und Bewertungskonzepte vermitteln.

Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur45 bis 65 °C
Schmelztemperatur150 bis 160 °C
Schmelz-Enthalpie93 bis 140 J/g
Zersetzungstemperatur350 bis 375 °C
Elastizitätsmodul350 bis 2800 MPa
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung-
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität-
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit-
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte1,21 bis 1,43 g/cm³
MorphologieTeilkristalliner Thermoplast
Allgemeine EigenschaftenGute mechanische Eigenschaften, geringe Feuchtigkeitsaufnahme, hohe UV-Beständigkeit, schwer entflammbar.
VerarbeitungExtrusion, Spritzgießen, Schmelzspinnen
AnwendungenFasern (Garne, Textilien), Verpackungen, Landwirtschaft und Gartenbau, Medizintechnik (z. B. Nahtmaterial).

NETZSCH Messung

DSC-Analysegrafik mit Darstellung der thermischen Übergänge mit spezifischen Wärmekapazitäten und Temperaturen für die erste und zweite Heizphase.
Probenmasse14,32 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (50 ml/min)

Auswertung

Polymilchsäure zeigte beim ersten Aufheizen einen Glasübergang bei 63 °C (Mittelpunkt, blau), der von einem Relaxationspeak sowie einem Schmelzpeak zwischen ca. 130 °C und 180 °C (Peaktemperatur 158 °C mit vorausgehender Schulter) überlagert wurde. Die anschließende kontrollierte Abkühlung bei 10 K/min war zu schnell, als dass das Material hätte kristallisieren können. Daher kam es beim zweiten Aufheizen aufgrund des höheren Anteils an amorphem Material nur zu einem sehr geringen Schmelzeffekt bei 153 °C und einem größeren Glasübergangsschritt (mit einem höheren Δcp von 0,57 J/(g-K) im Vergleich zu 0,22 J/(g-K) beim ersten Aufheizen).

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