Vernetzungshilfsmittel
Sind Additive für die Vernetzung von Thermoplasten, speziell für Polyolefine. In der makromolekularen Chemie versteht man unter Vernetzungsreaktionen die Verknüpfung von linearen oder verzweigten Makromolekülen gleicher oder unterschiedlicher chemischer Identität zu einem dreidimensionalen polymeren Netzwerk.
Bei den Polyolefinen werden kovalente Bindungen durch gesteuerten radikalischen Abbau initiiert. Die entstandenen Makroradinale reagieren in Form einer Polymer-Selbstvernetzung, die entsprechend geeigneter Reaktions-Bedingungen, und / oder mit zusätzlichen bi- und polyfunktionellen, niedermolekularen Reagentien (Vernetzer, Vernetzungsmittel) gesteuert wird.
Mit steigendem Vernetzungsgrad (Vernetzungsdichte; Zahl der Vernetzungsstellen in einer gegebenen Polymer-Menge) nimmt die Härte des Polymeren zu. Aus der Länge der Vernetzungsbrücken ergeben sich unterschiedliche Werkstoffe: Engmaschig vernetzte Polymere verhalten sich wie Duroplaste, weitmaschig vernetzte wie Elastomere, physikalisch über Domänen vernetzte Polymere wie thermoplastische Elastomere. Vernetzungsreaktionen treten aber auch bei der normalen Verarbeitung und beim Alterungsprozess von Polymeren auf.
Verträglichkeitsmacher
Haftvermittler verbessern die Haftfestigkeit bzw. Vermischbarkeit von Werkstoffen unterschiedlichster Polarität, indem an den Grenzflächen der Werkstoffe innerhalb der Schmelze oder auf Extrudaten bipolare Systeme aufgebracht werden.
Extrusionshilfen
Polymere Werkstoffe besitzen eine makromolekulare Struktur, deren Schmelzen hohe Vikositäten zeigen. Die Verarbeitung dieser Schmelzen in Spritzgussmaschinen und Extrudern kann nur unter Druck erfolgen.
In den Maschinen und Werkzeugen entstehen durch Scherung und Friktion Temperaturspitzen und mechanische Kräfte, die die chemische Stabilität der Makromoleküle überschreiten.
Die Verarbeitungshilfen verbessern die Rheologie der Schmelze, indem die inneren (Molekül/Molekül) und äußeren (Polymer/Metall) Dissipationen reduziert werden. Speziell bei der Extrusion von hochviskosen Polyolefinen mit hohen Schergeschwindigkeiten werden Extrusionshilfen benötigt, damit die Extrudatoberflächen störungsfrei (keine Haifischhaut) bleiben und der Schmelzebruch verhindert wird.
Fließverbesserer
Melt Modifier verändern die Rheologie der Polymerschmelze, indem die scheinbare Viskosität oder die echte Viskosität der Schmelze erniedrigt wird. Bei diesen Additiven wird zwischen nicht-reaktiven und reaktiven Wirkstoffen unterschieden.
Die nicht-reaktiven Wirkstoffe reduzieren die Reibungswiderstände innerhalb und außerhalb des Polymers, so dass die Polymerketten besser aneinander vorbeirutschen oder die Polymerketten an den heißen Oberflächen in Verarbeitungsmaschinen weniger haften und besser entlang gleiten.
Die reaktiven Scissors teilen die Polymerketten in kleinere Einheiten, so dass neben dem verbesserten Fließverhalten die mechanischen Eigenschaften verändert werden. Viele reaktive Modifier enthalten Peroxide, die im Verarbeitungsprozess nicht komplett abreagieren und somit auch nachträglich die mechanischen Eigenschaften der Endprodukte noch beeinflussen können.
Peroxidfreie Wirkstoffe sind außerhalb ihres Reaktionsfensters stabil.