Schäper, M. (2015). Einfluss der Extrusionsparameter auf die Dimensionsänderung von Kautschukmischungen [Master Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/158413
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Zsfassung in engl. Sprache ger: Es ist bekannt, dass unvernetzte Polymere aufgrund der schwachen Bindungskräfte zwischen den Polymerketten einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen. Dementsprechend kommt es in der Extrusion von Schlauchseelen aus Kautschukmaterial, speziell während der Abkühlungsphase zu einer starken Volumenabnahme. Die Volumenänderung der Kreisringfläche ist vor allem vom bestehenden Orientierungsgrad der Polymerketten Längs zur Schlauchseele abhängig. In der vor-liegenden Arbeit wird der Zusammenhang zwischen dem Extrusionsprozess von Schlauchseelen aus SBR / BR Kautschukmischungen und den jeweiligen, während des Abkühlungsprozess entstehenden, Volumenänderung untersucht. Unter der Annahme konstanter Schlauchlängen konnte über die Abnahme der Wandstärke für die verschiedenen Extrudereinstellungen ein Volumenausdehnugskoeffizient berechnet werden. Die Änderung des Volumenausdehungskoeffizienten wird anhand der, für den Orientierungsgrad maßgeblichen Parameter wie Scherrate, Massetemperatur und der Düsengeometrie diskutiert. Die Versuchsserien zeig-ten eine stärkere Volumenabnahme der Schlauchseelen mit steigender Drehzahl der Extruderschnecke sowie mit einer Erhöhung der Zylindertemperatur des Extruders. Des Weiteren steigt der Volumenausdehnungskoeffizient mit zunehmender Länge und Ringspaltbreite der verwendeten Düse. Durch die Vermessung definierter Kautschukproben mittels thermomechanischer Analyse (TMA) konnten zudem qualitative Rückschlüsse über den Orientierungs-grad der Proben, sowie dem Relaxationsmechanismus der extrudierten Schlauchseelen gewonnen werden. Auf Basis der ermittelten Wärmeausdehnungskoeffizienten wurde ein Modell zur Bestimmung der Volumenänderung unter Laborbedingun-gen entwickelt. Abschließend wurden die mittels TMA gemessenen Ergebnisse der Volumenänderungen mit den im Produktionsprozess bestimmten Dimensionsänderungen verglichen. eng: It is known that non-crosslinked polymers have a large coefficient of thermal expansion due to the weak bonding forces between the polymer chains. Accordingly, es-pecially during the cooling phase in the rubber extrusion of an inner liner a large decrease of volume will occur. The volume change of the circular ring area is main-ly influenced by the existing degree of orientation of the polymer chains longitudi-nal to the inner liner. In the present study, the relationship between the extrusion process and the respective volume change during the cooling process is determined. The used material is a SBR / BR rubber compound. Assuming constant hose lengths a coefficient of volumetric expansion could be calculated via the reduction of wall thickness for the different extruder settings. The respective change of the volumetric expansion coefficient is discussed on the shear rate, melt temperature and nozzle geometry. These are the most important influence parameters to the degree of orientation. The test procedure showed a stronger decrease in volume of the inner liner with increasing rotation velocity of the extruder screw and with an increase in the cylinder temperature of the extruder. Furthermore, the volumetric expansion coefficient rose with increasing length and width of the annular passage. From the determination of defined rubber samples by means of thermomechanical analysis (TMA) qualitative conclusions about the degree of orientation, as well as the relaxation mechanism of the extruded inner liner could be obtained. Based on the measured coefficient of thermal expansion a model for describing the respective change in volume has been developed. Finally, the results of the volume change by means of TMA were compared with the determined dimensional changes in the production process.