Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMw-PE) is an engineering polymer that is widely used in demanding applications because of its un-paralleled properties such as high abrasion resistance, high-modulus and high-strength tapes and fibres, biaxial films etc. In common practice, to achieve the uniaxial and the biaxial products, the solution processing route is adopted to reduce the number of entanglements per chain, such as found in Dyneema(R) from DSM(R). Another elegant route to reduce the number of entanglements to ease solid-state processing is through controlled polymerisation using a single-site catalytic system. In this theses, how different polymerisation condition, such as temperature and time control molecular weight and the resultant entangled state in synthesised disentangled UHMw-PE is addressed. Linear dynamic melt rheology is used to follow entanglement formation in an initially disentangled melt. With the help of rheological studies, heterogeneity in the distribution of entanglements along the chain length and the crystal morphology produced during polymerisation is considered. For the understanding of influence of large shear flow on melt dynamics large amplitude oscillatory shear (LAOS) is used and the non-linear viscoelastic regime is explored. A remarkable feature of overshoot in loss (viscous) modulus with increasing deformation (strain) in UHMw-PE melt in the LAOS is observed. This observation is characteristic of colloidal systems. The role of entanglement density in the amorphous region of the synthesised disentangled UHMw-PE (semi-crystalline polymers) on the melting and crystallisation is presented. To understand the effect of topological differences on melting behaviour, nascent entangled, nascent disentangled and melt-crystallised samples have been used. The role of superheating on the melting process is also addressed. Preliminary results on characteristic melting time of a crystal using TM-DSC are also presented.

Textiles ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) besitzt, aufgrund seiner außerordentlich hohen Molmasse und einem kristallinen Anteil von mehr als 80 %, exzellente spezifische Reißfestigkeiten sowie sehr gute Beständigkeiten gegenüber biologischen, chemischen und physikalischen Einflüssen, wodurch es sich für den Einsatz in Schutztextilien, als textiler Träger für funktionelle Partikel, zur Faserverstärkung in Kunststoffen für hochbelastbare Bauteile und auch zur Herstellung hochwertiger, technischer Textilmembranen anbietet. Voraussetzung für diese Applikationen ist ein hohes Wechselwirkungsvermögen der Fasergrenzflächen. Im Rahmen dieser Dissertationsschrift wurden systematisch die Möglichkeiten zur Oberflächenaktivierung von textilem UHMWPE mittels Atmosphärendruckplasma (ADP) untersucht und Eigenschafts-Wirkungsbeziehungen verschiedener Einflussparameter, u. a. Plasmaleistung, Elektrodenabstand, Behandlungsintensität, aufgeklärt. Dabei lag ein besonderes Augenmerk auf den textilen Eigenheiten des Materials und der dadurch stark beeinflussten Durchdringung des Plasmas. Entsprechend wurden umfangreiche Messreihen zu chemischen und physikalischen Veränderungen der Faseroberfläche erstellt, um schließlich eine industrielle Nutzbarkeit der ADP-Behandlung ableiten zu können. Hierzu wurden auch zwei weitere Verfahren vergleichend begutachtet und in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. eine mögliche Anwendung aktivierter UMHWPE-Garne als Träger für magnetisierbare Nanopartikel betrachtet.

Textiles ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) besitzt, aufgrund seiner außerordentlich hohen Molmasse und einem kristallinen Anteil von mehr als 80 %, exzellente spezifische Reißfestigkeiten sowie sehr gute Beständigkeiten gegenüber biologischen, chemischen und physikalischen Einflüssen, wodurch es sich für den Einsatz in Schutztextilien, als textiler Träger für funktionelle Partikel, zur Faserverstärkung in Kunststoffen für hochbelastbare Bauteile und auch zur Herstellung hochwertiger, technischer Textilmembranen anbietet. Voraussetzung für diese Applikationen ist ein hohes Wechselwirkungsvermögen der Fasergrenzflächen. Im Rahmen dieser Dissertationsschrift wurden systematisch die Möglichkeiten zur Oberflächenaktivierung von textilem UHMWPE mittels Atmosphärendruckplasma (ADP) untersucht und Eigenschafts-Wirkungsbeziehungen verschiedener Einflussparameter, u. a. Plasmaleistung, Elektrodenabstand, Behandlungsintensität, aufgeklärt. Dabei lag ein besonderes Augenmerk auf den textilen Eigenheiten des Materials und der dadurch stark beeinflussten Durchdringung des Plasmas. Entsprechend wurden umfangreiche Messreihen zu chemischen und physikalischen Veränderungen der Faseroberfläche erstellt, um schließlich eine industrielle Nutzbarkeit der ADP-Behandlung ableiten zu können. Hierzu wurden auch zwei weitere Verfahren vergleichend begutachtet und in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. eine mögliche Anwendung aktivierter UMHWPE-Garne als Träger für magnetisierbare Nanopartikel betrachtet.