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URN: urn:nbn:de:kobv:83-opus-14538
URL: http://opus.kobv.de/tuberlin/volltexte/2007/1453/

Dany, Raimund

Untersuchungen zum Mischungsverhalten von flüssigkristallinen Polyurethanen mit herkömmlichen Polyurethanen und mit Vinylchloridpolymeren

Research on the properties of blends of liquid crystalline polyurethanes with common polyurethanes and with vinyl chloride polymers

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Kurzfassung auf Deutsch

In der vorliegenden Arbeit wurden Mischungs- und Phasenverhalten sowie die mechanischen Eigenschaften von Mischungen von nichtsegmentierten (LCPU) und segmentierten (SLCPU) flüssigkristallinen Polyurethanen mit herkömmlichen Polyurethanen und mit Vinylchloridpolymeren untersucht. Als mesogene Komponente im flüssigkristallinen Polyurethan wurde 4,4’-Bis(w-hydroxyhexoxy)biphenyl eingesetzt, als Diisocyanat 2,4-Toluylendiisocyanat (TDI) sowie in den Mischungen mit den Vinylchloridpolymeren auch 4,4’-Diphenylmethandiisocyanat (MDI). Die segmentierten
flüssigkristallinen Polyurethane enthielten Weichsegmente aus Polybutylenadipat.
Nach der Herstellung über die Lösung wurde keine Mischbarkeit des LCPU bzw. des
Hartsegments des SLCPU mit den herkömmlichen Polymeren beobachtet. Nach Erhitzen der Mischungen über die Kristallitschmelzpunkte und raschem Abkühlen kam es jedoch zu partieller Mischbarkeit mit herkömmlichen MDI-Polyurethanen mit kurzem Weichsegment (Mn = 600 g/mol). In den Mischungen des LCPU mit Vinylchloridpolymeren zeigte sich nach Erhitzen und raschem Abkühlen ein überproportional hoher Anteil an LC-Glas-Phase.
Kurze (Mn = 600 g/mol) Weichsegmente der SLCPU sind mit den Vinylchloridpolymeren partiell mischbar, längere vollständig. Auch mit Weichsegmenten herkömmlicher MDI-Polyurethane sind die SLCPU-Weichsegmente vollständig mischbar, mit den herkömmlichen TDI-Polyurethane nur, wenn das herkömmliche TDI-Polyurethan weniger Urethan- als Estergruppen enthält.
Schon geringe Anteile von LCPU führen zu einer erhöhten Sprödigkeit der Mischungen.
Hingegen kommt es in den Mischungen eines SLCPU mit TDI-Polyurethanen
zu einer Erhöhung der Zugfestigkeit, in den Mischungen mit MDI-Polyurethanen zu
einer Erhöhung der Reißdehnung.

Kurzfassung auf Englisch

In this work the miscibility, phase behaviour and mechanical properties of blends of nonsegmented (LCPU) and segmented (SLCPU) liquid crystalline polyurethanes with conventional polyurethanes and vinyl chloride polymers were studied. The mesogenic component of the liquid crystalline polyurethanes was 4,4‘-bis(6-hydroxyhexoxy) biphenyl, the diisocyanate 2,4-tolylene diisocyanate (TDI) and in the blends with vinyl chloride polymers also 4,4’-diphenyl methane diisocyanate (MDI). The soft segments were composed of poly(butylene adipates).
After solution blending no miscibility of the LCPU or the SLCPU hard segment with the common polymers was observed. However, when the blend was heated above the crystallite melting temperature and cooled down rapidly partial miscibility with short (Mn = 600 g/mol) soft segments of conventional MDI polyurethanes was observed.
Blends of LCPU and vinyl chloride polymers showed a disproportionately high portion of liquid crystal glass phase .
Short (Mn = 600 g/mol) soft segments of the SLCPUs are partially miscible with vinyl chloride polymers, longer soft segments are completely miscible. The SLCPU soft segment is also completely miscible with the soft segments of the MDI polyurethanes.
Complete miscibility with the conventional TDI polyurethanes can only be
accomplished when the conventional polyurethane contains less urethane than ester groups.
Even small portions of LCPU in the blends lead to an increase of brittleness. Blends of SLCPU with TDI polyurethanes, however, show a higher than proportional increase of tensile strength, blends with MDI polyurethanes a higher than proportional increase of elongation at break.

Freie Schlagwörter (Deutsch): Fluessigkristallpolymere , Polyurethane , Polymermischung
Freie Schlagwörter (Englisch): liquid crystalline polymers , polyurethanes , polymer blends
Institut: Fakultät III - Prozesswissenschaften -ohne Zuordnung zu einem Institut-
Fakultät: Fakultät III - Prozesswissenschaften
DDC-Sachgruppe: Naturwissenschaften
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Hinrichsen, Georg (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 12.06.2006
Erstellungsjahr: 2006
Publikationsdatum: 05.01.2007
Lizenz: Minimallizenz mit PoD (Print-on-Demand): Typ Dissertation