Polymermischungen

Polymermischungen, auch Polymerblends, sind Materialsysteme, die aus der Kombination zweier oder mehrerer Polymere bestehen, um Eigenschaften zu erzielen, die sich durch ein einzelnes Polymer nicht erreichen lassen. Sie können vollständig löslich (miscible) oder immiscibel sein. Oft werden Kompatibilisatoren eingesetzt, um die Grenzflächen zu stabilisieren und die Haftung zwischen Phasen zu verbessern.

Das Phasenverhalten folgt der Thermodynamik: Vollständig gemischte Blends zeigen eine einheitliche Morphologie, während immiscible Blends typischerweise Zweiphasenstrukturen aufweisen. In solchen Systemen liegt eine disperse Phase in der anderen vor oder es bilden sich koexistierende Phasen. Die Verarbeitung, etwa Schmelzmischen, Extrusion oder Lösungsguss, beeinflusst Morphologie, Partikelgröße und damit mechanische Eigenschaften sowie Transparenz.

Compatibilisatoren senken Grenzflächenspannungen, verbessern die Phasenadhäsion und verhindern Partikelagglomeration. Reaktive Blenden, bei denen am Rand der Polymere chemische Verknüpfungen entstehen, sind ebenfalls möglich. Zentrale Einflussgrößen sind Temperatur, Schergeschwindigkeit, Verweilzeit und Mischungsverhältnis.

Eigenschaften von Polymermischungen ergeben sich aus der kombinierten Phasenstruktur. Vorteile umfassen verbessertes Schlagzähigkeitsverhalten, höhere Wärmebeständigkeit, veränderte Barriereeigenschaften oder Gewichtseinsparungen. In der Praxis können Mischungen auch optische Eigenschaften beeinflussen, wobei vollständig miscible Blends transparent bleiben können.

Anwendungen finden sich in Automobilbau, Elektronik, Verpackung und Konsumgüter. PC/ABS ist ein bekanntes Beispiel für einen robusten Gehäusewerkstoff. Recycling stellt oft eine Herausforderung dar, da Trennung oder Sortierung der Fraktionen erforderlich sein kann. Charakterisiert werden Mischungen durch DSC, DMA, Mikroskopie (SEM, TEM) und Rheologie.