Der Einsatz von Stärke bei der Modifizierung synthetischer Kunststoffe

Synthetische Kunststoffe wurden unter Verwendung von Stärken modifiziert und neue Verbundwerkstoffe entwickelt, deren resultierende Eigenschaftsprofile Anwendungen zulassen, die dem Ausgangspolymeren verschlossen bleiben. Drei unterschiedliche Kategorien von Verbundwerkstoffen wurden auf einem gleichsinnig drehenden, dicht kämmenden Doppelschneckenextruder hergestellt und hinsichtlich ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Die erste Kategorie umfaßt Werkstoffe, bei denen die Stärke in ihrer natürlichen granulären Erscheinungsform als funktioneller Füllstoff genutzt wird. Das Eigenschaftsprofil hängt dabei ent‐scheidend von den Wechselwirkungen zwischen Stärkekornoberfläche und Matrixpolymer ab, und kann durch ein Organosilancoating der Stärke signifikant verbessert werden. Die anderen beiden Kategorien basieren auf der Verwendung von destrukturierter Stärke, die durch mechanisch/thermische Desintegration der makroskopischen Stärkekörner unter Zugabe von Plastifikatoren und Weichmachern im Extruder erzeugt wird. Die so erzeugte entstandene, thermoplastisch verarbeitbare Formmasse kann im Einzelfall direkt als Werkstoff Verwendung finden. Der bedeutendere Anwendungsbereich für thermoplastische Stärken (TPS) ergibt sich jedoch im Verbund mit Polymeren in Form von Legierungen und Blends. In Kombination mit Ethylencopolymeren entstehen Verbundwerkstoffe, bei denen die TPS trotz ihres höheren Anteils in Form kleinster, diskret verteilter Partikeln in der, die kontinuierliche Phase bildenden Polymermatrix eingelagert ist. Die resultierenden Eigenschaften solcher Blends hängen dabei entscheidend von der sich ausbildenden Mikrostruktur und Morphologie ab.