Vergleichsstudie zur Einarbeitung von mineralischen Füllstoffen in HDPE

Kunststoffe werden selten in reinem Zustand verwendet und oft durch Zugabe von mineralischen Füllstoffen modifiziert, um ihre Eigenschaften zu verbessern oder die Kosten zu senken. Diese Arbeit untersucht die Wirkung von Calciumcarbonat (CaCO¿) und expandiertem Perlit auf hochdichtes Polyethylen (HDPE). Mit einem Brabender-Plastographen (220 °C, 30 U/min) wurden Formulierungen mit einem Volumenanteil von 5 bis 20 % hergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Viskosität zunimmt, aber weiterhin mit der Verarbeitung kompatibel bleibt. Der Elastizitätsmodul verbessert sich mit CaCO¿ deutlich, während Perlit eine moderatere Verbesserung bewirkt. Die Bruchdehnung nimmt bei 5 und 10 % CaCO¿ zu, nimmt jedoch mit Perlit ab, was auf eine Versprödung hindeutet. Die Bruchspannung sinkt bei beiden Füllstoffen über 10 %. Die DSC-Analyse zeigt eine Abnahme der Schmelztemperatur, die bei CaCO¿ gering, bei Perlit jedoch deutlicher ist. Schließlich bestätigt die REM-Analyse eine gute Dispersion und bei HDPE/Perlit ein spröde-duktiles Verhalten.