Erweiterte Messtechnik und Modellierung der verweilzeitabh?ngigen Molekularstrukturen von Polymeren
?berblick
Im Rahmen einer Kreislaufwirtschaft kommt es zu der Mehrfachverarbeitung von Kunststoffen. Hierdurch kann zwar eine Synthetisierung von Neuware aus Erd?l vermieden werden, jedoch stellt die Beibehaltung der Materialeigenschaften beim Recycling von Kunststoffen eine Herausforderung dar. Bei jeder Verarbeitung von Kunststoffen werden diese aufgeschmolzen und hohen Scherungen ausgesetzt. Hierdurch wird die molekulare Struktur des Kunststoffes und somit auch die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffproduktes beeinflusst. W?hrend es beispielsweise bei Polypropylen lediglich zu einer Verkürzung der Polymerketten kommt, welche sich verh?ltnism??ig einfach über eine Verringerung der Viskosit?t bestimmen l?sst, k?nnen bei anderen Polymergruppen komplexere chemische Reaktionen stattfinden, welche das Recycling beeinflussen. Bei Polyethylen k?nnen beispielsweise Verzweigungen auftreten und bei Polykondensaten (PC, PA, PET) kann durch die Anwesenheit von Wasser ein hydrolytischer Abbau, aber auch eine Nachpolymerisation stattfinden. Alle Effekte auf molekularer Ebene haben einen Einfluss auf die Eigenschaften eines hergestellten Kunststoffproduktes. Um die Produkteigenschaften in einer Kreislaufwirtschaft m?glichst konstant zu halten, müssen die Ver?nderungen im Kunststoff auf molekularer Ebene m?glichst gering gehalten werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Modellierung der verweilzeitabh?ngigen Molekularstruktur von thermoplastischen Kunststoffen unter Einfluss von Temperatur, Schergeschwindigkeit und Feuchtigkeit. Es soll über die Ver?nderung der Scherviskosit?t, Speicher- und Verlustmodul sowohl auf eine Ver?nderung der mittleren Molmasse als auch auf ?nderungen hinsichtlich des Verzweigungs- bzw. Vernetzungsgrads geschlossen werden k?nnen. Schlussendlich soll eine Modellierung erfolgen, welche als Vorhersagemodell für die Einschneckenextrusion angewendet werden kann und eine materialschonende Prozessauslegung erm?glicht.
Key Facts
- Profilbereich:
- Nachhaltige Werkstoffe, Prozesse und Produkte
- Art des Projektes:
- Forschung
- Laufzeit:
- 01/2026 - 12/2027
- Beitrag zur Nachhaltigkeit:
- Hochwertige Bildung, Industrie, Innovation und Infrastruktur