Extrusion 2-2026

gemessenen Viskositäten der Basispolymere und entspre- chenden Anteilen berechneten Mischungsviskositäten ge- genübergestellt werden. Als Grundlage dienen dabei die modellierten Viskositäten mittels der ermittelten CAR- REAU-Parameter, um eine Vergleichbarkeit zu gewährlei- sten. In Bild 3 werden die berechneten Viskositäten der drei erweiterten Mischungsregeln für die verschiedenen Poly- merblends mit den jeweiligen gemessenen Viskositäten verglichen. Die drei Mischungsregeln erzielen, mit nur 5 Prozent Abweichung der Viskosität untereinander, sehr ähnliche Ergebnisse. Bei allen vier Polymerblends wird die gemessene Viskosität überschätzt. Allerdings kommen bei M1 und M3 die berechneten Verläufe näher an die Mess- werte heran als bei M2 und M4. Dieses spiegelt sich auch in den Bestimmtheitsmaßen der berechneten Verläufe wider. Während bei M1 die Bestimmtheitsmaße der ver- schiedenen Mischungsregeln durchschnittlich bei 0,98 lie- gen, sind sie bei M2 nur bei 0,90. Die Abweichungen sind im niedrigen Schergeschwindigkeitsbereich höher, im mittleren Schergeschwindigkeits- bereich nähern sie sich den Messwer- ten hingegen an. Nur beim Polymerblend M3 mit erhöhtem LDPE-Anteil nehmen die Abweichun- gen bei sehr hohen Schergeschwin- digkeiten wieder zu. Für eine detailliertere Auswertung sind in Bild 4 die prozentualen Abwei- chungen der drei Mischungsregeln von den gemessenen Viskositäten für jedes Polymerblend aufgetragen. Ge- nerell sind nur kleine Unterschiede zwischen den einzelnen Mischungsre- geln sichtbar. Dennoch erzielt die log- arithmische Mischungsregel bei allen vier Polymerblends über den gesam- ten Schergeschwindigkeitsbereich die besten Ergebnisse. Die MONTFORT- Mischungsregel weicht bei niedrigen und die GRUNBERG-Mischungsregel bei hohen Schergeschwindigkeiten am stärksten von den gemessenen Viskositäten ab. Außerdem ist zu er- kennen, dass die Mischungsregeln bei Polymerblend M1 mit gleichen Antei- len der drei Polymere die Messwerte am besten annähern. Hier beträgt die durchschnittliche prozentuale Abwei- chung nur etwa 20 Prozent. Auch bei Polymerblend M3, mit erhöhtem An- teil LDPE, ist die Übereinstimmung der Mischungsregeln mit durch- schnittlich 25 Prozent Abweichung noch hoch. Bei den Polymerblends M2 und M4, mit erhöhten Anteilen PP (M2) und HDPE (M4), liegen höhere Abweichungen vor. Bei Polymerblend M4 beträgt die durchschnittliche Abweichung 44 Prozent und bei M2 54 Prozent. Die Güte der Annäherung durch die erweiterten Mi- schungsregeln scheint also von der jeweiligen Zusammen- setzung der ternären Polymerblends abzuhängen. Die Mischungsregeln können scheinbar das eher newtonsche Verhalten der Polymerblends bei niedrigen Scherge- schwindigkeiten schlechter beschreiben als das scherver- dünnende. Folglich werden die Abweichungen bei Polymerblends mit ausgeprägterem newtonschen Verhal- ten, wie Polymerblend M2, höher sein als bei Polymer- blends mit weniger ausgeprägtem newtonschem Verhalten. Für die Simulation von Verarbeitungsprozessen sind die Viskositäten in höheren Schergeschwindigkeitsbe- reichen zwischen 10 s -1 und 1000 s -1 relevant, sodass die höheren Abweichungen bei den niedrigen Schergeschwin- digkeiten unterhalb von 10 s -1 in diesem Zusammen- hang unerheblich sind [Koh16]. Extrusion 2/2026 31 Bild 3: Vergleich zwischen berechneten und gemessenen Viskositätsverläufen; a) M1, b) M2, c) M3, d) M4 Bild 2: Viskositätsmessungen der ternären Polymerblends M1-M4 mit dazugehörigen CARREAU-Kurven; a) M1, b) M2, c) M3, d) M4 a) c) b) d) Viskosität [Pa*s] Viskosität [Pa*s] Schergeschwindigkeit [s -1 ] Schergeschwindigkeit [s -1 ] Schergeschwindigkeit [s -1 ] Schergeschwindigkeit [s -1 ] Viskosität [Pa*s] Viskosität [Pa*s] Carreau Messwerte Carreau Messwerte Carreau Messwerte gemessene Viskosität Log (R 2 =0,985) Montfor (R 2 =0,977) Grundberg (R 2 =0,978) gemessene Viskosität Log (R 2 =0,917) Montfor (R 2 =0,897) Grundberg (R 2 =0,899) gemessene Viskosität Log (R 2 =0,950) Montfor (R 2 =0,935) Grundberg (R 2 =09399) gemessene Viskosität Log (R 2 =0,980) Montfor (R 2 =0,974) Grundberg (R 2 =0,975) Carreau Messwerte 1 10 100 1000 10000 100000 1 10 100 1000 10000 100000 1 10 100 1000 10000 100000 1 10 100 1000 10000 100000 10000 1000 100 10 10000 1000 100 10 10000 1000 100 10 10000 1000 100 10 a) c) b) d) Viskosität [Pa*s] Viskosität [Pa*s] Viskosität [Pa*s] Viskosität [Pa*s] 100000 10000 1000 100 10 1 100000 10000 1000 100 10 1 100000 10000 1000 100 10 1 100000 10000 1000 100 10 1 Schergeschwindigkeit [s -1 ] 1 10 100 1000 10000 Schergeschwindigkeit [s -1 ] 1 10 100 1000 10000 Schergeschwindigkeit [s -1 ] 1 10 100 1000 10000 Schergeschwindigkeit [s -1 ] 1 10 100 1000 10000