Zur Dehnungskalorimetrie einseitig verstreckter Polyäthylenterephthalat-Folien

Zusammenfassung

An verschieden vorbehandelten PET-Folien (Parameter sind Verstreckgrad und Temperung) wird mit dem Dehnungskalorimeter der thermoelastische Effekt gemessen. Als Verformung wird die einseitige Dehnung gewählt. Die Dehnungen werden so klein gehalten, daß stets Proportionalität zwischen Spannung und Dehnung gewährleistet ist. Die kalorimetrische Messung liefert die zu- bzw. abgeführte Wärmemenge. Die beim Dehnen geleistete Arbeit wird dem Kraft-Dehnungs-Diagramm entnommen, das außerdem noch den Elastizitätsmodul liefert. Verstreckgrad und Temperung haben einen großen Einfluß auf den thermoelastischen Effekt: Bei Verstreckgraden bis zu 1:3 zeigen die ungetemperten Proben endothermes Dehnungsverhalten (analog zum ‚'energieelastischen“ Verhalten eines Stahldrahtes), beim Verstreckgrad 1:4 verschwindet praktisch der thermoelastische Effekt und ändert dann bei noch höheren Verstreckungen sein Vorzeichen, so daß ein exothermes Dehnungsverhalten vorliegt (Vorzeichen des Effektes wie beim ‚'entropieelastischen“Verhalten von Kautschuk, jedoch ursächlich von diesem verschieden,) wobei der E-Modul nach wie vor mit dem Verstreckgrad ansteigt. Bei den getemperten Proben verschiebt sich das geschilderte Verhalten etwas nach höheren Verstreckgraden. Anwendung des I. Hauptsatzes liefert die Änderung der Inneren Energie: Bei den ungetemperten hochverstreckten Proben wird bis zu einer bestimmten Dehnung diese Änderung negativ. Die Ergebnisse werden unter Annahme gewisser Modellvorstellungen diskutiert, wobei der exotherme Wärmeeffekt bei Dehnung der Proben mit hohem Verstreckgrad durch eine Kompression amorpher Bereiche gedeutet wird. Voraussetzung dafür ist, daß in den amorph kristallinen Grenzschichten praktisch keine Kettenrückfaltungen vorliegen.