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Tabelle 93 zeigt die Gas- und Feuchtigkeitspermeabilität von PLA und anderen Thermoplasten.
Die Durchlässigkeit von Sauerstoff und Feuchtigkeit ist bei PLA deutlich höher als bei petro-
chemischen Standard-Thermoplasten. Dies kann z. B. zur Verpackung von frischem Obst und
Gemüse sowie für frisches Brot vorteilhaft sein, da sich kein Kondenswasser in der Verpa-
ckung bildet. Die Nutzung als Getränkeflasche hingegen bedarf weiterer Maßnahmen, um die
Permeabilität einzuschränken [6].
Tabelle 93 Gas- und Feuchtigkeitspermeabilität von PLA und petrochemischer Thermoplaste [6]. EVOH
= Ethylen-Vinylalkohol-Polymer, HIPS = High Impact Polystyrene, hochschlagzähes PS.
Polymer
Sauerstoff
Dampf
CO 2 (bei 1013 mbar)
g/100 inch² d
g/100 inch² d
cm³/100 inch² d
PLA
38-42
18-22
183-200
PET
3-6
1-2,8
15-25
HDPE
130-185
0,3-0,4
400-700
PP
150-800
0,5-0,7
150-650
PA6
2-3
16-23
10-12
EVOH
2-2,6
1,4-6,5
-
HIPS
300-400
10
-
PVC
4-30
1-5
4-50
Eine ausgeprägte Schwäche von PLA ist seine niedrige Glasübergangstemperatur. Die soge-
nannte Heat Deflection Temperature (HDT) oder Deflection Temperature, die bei einer Biege-
spannung von 1,8 MPa und einer Aufheizrate von 2°C/min gemessen wird [22], liegt unterhalb
von 60°C (siehe Tabelle 92). Die Glasübergangstemperatur wird meist zwischen 55-65°C
angegeben. Für die Anwendung bedeutet das, dass keine Becher für Heißgetränke aus PLA
gefertigt werden können, da die Formteile ihre Dimensionsstabilität schon bei 55°C verlieren.
Neue Entwicklungen zielen darauf ab, die Glasübergangstemperatur durch Zusatz von Addi-
tiven zu erhöhen, um diese Schwäche im Eigenschaftsprofil auszugleichen. Bei Zugabe von
2-4 Gewichtsprozent des Additivs kann die Wärmeformbeständigkeit auf bis zu 95°C gestei-
gert werden. Die Additive selbst bestehen zu 50 % aus nachwachsenden Rohstoffen und sind
von der Food and Drug Administration (FDA) in den USA bis zu einem Anteil von 10 % in der
Rezeptur für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen [23].
Die niedrigen Glasübergangstemperaturen weisen insbesondere amorphe Materialien (A-PLA,
siehe Bild 244) auf. Die Herstellung von isomerenreinen Formen von PLA, d. h. der Polymere
der L-Milchsäure (PLLA) oder der D-Milchsäure (PDLA), führt durch die höhere Kristallinität
der Polymere zu höheren Schmelztemperaturen. Stereoselektive Kristallisation einer Mischung
von PLLA und PDLA in der Schmelze führt zu einer deutlichen Erhöhung der Schmelztempe-
ratur (siehe Bild 244) [24], [25]. Produktionsgeschwindigkeiten auf industriellem Niveau er-
möglichen die Ausbildung kristalliner Strukturen bei reiner PLA nicht; rasche Abkühlung führt
zu amorphen Strukturen. Durch die Zugabe von Nukleierungsmitteln [6] kann die Ausbildung
kristalliner Bereiche auf einer industriell akzeptablen Zeitskala trotzdem induziert werden [14].
 
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