Kristallinität (Thermoplaste)

Was ist Kristallinität von Kunststoffen?

Anders als Duroplaste und Elastomere, können Thermoplaste auch Kristalle bilden. Wobei die meisten Kunststoffe in der Realität nur teilweise kristallin vorliegen (Teil-Kristallinität). Das liegt daran, dass bei reinen Thermoplasten keine Vernetzungen vorliegen und sich die Polymerketten hoch-geordnet nebeneinander anlagern können. Eine hohe Ordnung bzw. Symmetrie in eine oder alle drei Raumrichtungen ist in der Materialwissenschaft das wichtigste Indiz für Kristallinität.

Kristalline Bereiche werden durch sogenannte Kristallisationskeime gestartet und die Art der Kristallisation ist über die Keimbildung und Kristallbildung auf eine physikalisch‑chemische Weise bestimmt. Die Kristallbildung ist abhängig vom Werkstoff, Additiven und den Bedingungstemperaturen.

Generell lässt sich behaupten, dass eine höhere Kristallinität die Dichte, Schmelztemperatur, Festigkeit, Dimensionsstabilität und Widerstand gegen Verschleiß verbessert.

Das Gegenteil von einem Kristall ist ein amorphes Material. Durch das Fehlen von Kristallisationskeimen, sind amorphe Materialien unkristalline und ungeordnete Strukturen. Glas wird durch eine sehr schnelle Unterkühlung des Materials daran gehindert, Kristalle auszubilden und liefert damit das Paradebeispiel für ein amorphes Material. Amorphe Materialien zeichnen sich durch ihre Durchsichtigkeit/Transparenz aus (siehe Glas).

Bei der teilweisen Kristallinität werden diese hoch geordneten Bereiche von ungeordneten amorphen Bereichen unterbrochen.