Warum wird Kunststoff im Bereich der Belastung weiß?

Es gibt ein Phänomen bei Kunststoff, bei dem es an Stellen, an denen Spannungen einwirken, seine Farbe zu Weiß ändert. Wenn ich einen Plastikstab biege, wird der Bereich in der Mitte weiß oder verliert die Farbe. Warum tritt das bei Kunststoffen auf?

Antworten (1)

This colour change effect occurs when the strands of plastic material, the polymers in the plastic, start to stretch as you twist the plastic. As they do so, this changes the way the light is reflected from the plastic. Say for example, you chew a biro top, by doing so, the Refractive Index of the plastic is altered, from its original colour, to a whitish colour. Once the light is scattered, you start to lose the original colour the plastic had.

From Why does stressed plastic turn white? gives a fuller explanation of the colour change effect

Many polymers are semi-crystalline, containing both crystalline and amorphous (non-ordered, think spaghetti) regions. When the crystalline region size is on the order of the wavelength of light, it can scatter light making the plastic opaque. For polymers that are entirely amorphous, you have no crystalline regions and thus the polymers are transparent..... You can think of the amorphous regions as something similar to spaghetti, a messed of tangled polymer chains. When you bend the plastic (i.e. stress), you are forcing those polymer chains to align in the axis of strain, inducing crystallization in that region, which can then scatter light and turn the plastic opaque or white.

Hier ist die Formel von Polyethylen, dem Kunststoff, aus dem Mineralwasserflaschen bestehen, es sind 2 Kohlenstoffatome und 4 Wasserstoffatome, die in langen Kohlenwasserstoffketten miteinander verbunden sind. Für die genauen chemischen Formeln verschiedener Kunststoffe können Sie Wikipedia nachschlagen oder auf ChemistryStackExchange fragen. aber ich würde mir vorstellen, dass es der gleiche physikalische Prozess ist, der auftritt, um die Farbe zu ändern, was der physikalische Teil Ihrer Frage ist:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

und das ist ein Teil der Polymerkette, fügen Sie genug davon zusammen und Sie haben eine Plastikflasche:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Könnten Sie bitte einige chemische und physikalische Formeln in Ihre Antwort aufnehmen?
Ich werde es auf jeden Fall versuchen, was für ein Kunststoff ist das? Ist es so etwas wie ein Kugelschreiber oder etwas Plastik, das dir immer wieder kaputt geht?
Farbe und Brechungsindex sind nicht dasselbe. Transparente Kunststoffe (wie PE) werden beim Strecken aufgrund von Mikrokristallinität, die durch Kettenorientierung induziert wird, oft undurchsichtig.