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Micro- and nanostructured polymer blends – Processing, properties and foaming behaviour

Die gezielte Einstellung der Morphologie von polymeren Materialien ermöglicht die Herstellung von Werkstoffen, die sich durch verbesserte oder neuartige Eigenschaften auszeichnen. Speziell Polymerblends und zelluläre Polymere gelten als aussichtsreiche Kandidaten, da Effekte im Nanobereich deutliche Verbesserungen im Hinblick auf Zähigkeit, Festigkeit und Wärmedämmeigenschaften versprechen.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der Herstellung mikro- und nanostrukturierter Polymerblends durch Schmelzeverarbeitungsverfahren. Deren mehrphasiger Aufbau wird gezielt genutzt, um einerseits die Festkörpereigenschaften des Materials zu verbessern und andererseits neuartige zelluläre Materialien zu entwickeln.

Ausgehend von unmischbaren Blends werden einerseits Dreiblockterpolymere zur Kompatibilisierung und Nanostrukturierung eingesetzt, andererseits ermöglicht das selektive Blenden eine Steuerung der Mikrostruktur. Eine Kombination beider Konzepte erlaubt die gezielte Einstellung der Blendmorphologie über mehrere Längenskalen und resultiert in exzellenten Eigenschaften, wie etwa einer deutlich verbesserten Zähigkeit und Warmformbeständigkeit.

Das Schäumen derartiger Blends bietet darüber hinaus völlig neue Möglichkeiten bei der Entwicklung zellulärer Materialien, die sich beispielsweise durch extrem hohe Zelldichten und nanostrukturierte Zellwände auszeichnen. Unter der Verwendung von CO2 als Treibmittel werden daher die wesentlichen Einflussgrößen auf die Schäumbarkeit – wie etwa die Zusammenhänge zwischen der Kompatibilisierung und dem selektiven Blenden auf die Blend- und Schaumeigenschaften - systematisch erarbeitet. Die grundlegenden Erkenntnisse sind nicht nur für das untersuchte System von Interesse, sondern dienen allgemein dem verbesserten Verständnis des Schäumens von Blends und erleichtern die Auswahl geeigneter Materialienkombinationen.

Read this abstract in English at Kunststoffe-international.com
 Holger Ruckdäschel

Holger Ruckdäschel
Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe
Universität Bayreuth

Informationen

Freie Schlagwörter: Blend, Schaum, Zähmodifizierung, Blockcopolymere, Kompatibilisierung, Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, Struktur-Verarbeitungseigenschaften, mehrphasige Materialien, nanostrukturierte Blends, Rheologie, Bruchmechanik
Institut / Lehrstuhl: Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der Universität Bayreuth
Sprache: Englisch
Fachgutachter: Prof. Dr.-Ing. Volker Altstädt (Betreuer), Prof. Dr. Axel Müller
Erscheinungsjahr: 2008
Anbieter: Wissenschaftlicher Arbeitskreis Kunststofftechnik (WAK) / Kunststoffe.de

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