Hochdruckrheometer
Verfahrenstechnik, Technische Chemie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Forschungsschwerpunkte der Forschergruppe Kunststofftechnik unter Leitung von Prof. Dr. Harald Hansmann liegen auf den Gebieten der Material- und Verfahrensentwicklung für Naturfaser-verstärkte Kunststoffe, Nanocomposites und mikrozelluläre Kunststoffe. In diesen Schwerpunktthemen sind während der bisherigen Nutzungsdauer verschiedene Forschungsprojekte verfolgt worden, in denen unter anderem die scherrheologischen Eigenschaften unterschiedlichster Kunststoffcompounds und -blends charakterisiert wurden, sowie die temperatur- und druckabhängigen spezifischen Volumina Holzfaser-verstärkter Kunststoffcomposites untersucht wurden. Darüber hinaus wurden die dehnrheologischen Eigenschaften von Kunststoffen untersucht. Folgende Forschungsprojekte, in denen das Hochdruckrheometer eingesetzt wurde, können in diesem Zusammenhang stellvertretend genannt werden: „Verfahrensentwicklung zur Herstellung von styrolbasierten Nanocomposites“: Durchführung scherrheologischer Grundlagenuntersuchungen zur Charakterisierung der Fließeigenschaften von Polystyrol; Untersuchung des Verarbeitungseinflusses (Stärke und Dauer der Vorscherung in unterschiedlichen Compoundierverfahren) auf die Nullviskosität (Molekulargewicht) von Polystyrol; Scherrheologische Untersuchungen zur Charakterisierung der Fließeigenschaften von Polystyrol-basierten Nanocomposites „Technologieuntersuchungen zur Erzeugung von Partikelschäumen auf Basis von Biopolymeren sowie zu entwickelnder Polystyrolblends mit mikrozellulärer bzw. interpenetrierender Netzwerkstruktur“: Durchführung scherrheologischer Grundlagenuntersuchungen zur Charakterisierung der Fließeigenschaften von Polystyrolblends „Auswahl und Untersuchung geeigneter Nukleierungsmittel zur Entwicklung von Masterbatchrezepturen für den Mikroschaum-Spritzguss-Prozess“: Durchführung dehnrheologischer Grundlagenuntersuchungen an Polypropylen (Homo- und Co-Polymeren) und an ungefüllten und Glasfaser-verstärkten Polyamiden mittels Rheotensversuchen zur Ermittlung der Dehnverfestigung Neben den genannten Drittmittelprojekten wurde das Großgerät auch intensiv genutzt, um in mehreren kleineren bilateralen, industrienahen Forschungsarbeiten die Entwicklung neuer Materialien durch Charakterisierung der verarbeitungstechnischen Eigenschaften zu ermöglichen. Hier sei beispielhaft genannt: Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Prozess- und Produkt-verbessernder Additive auf die rheologischen Eigenschaften hoch gefüllter Holz-Kunststoff-Schmelzen (Bereich: Konsumgüterindustrie); Untersuchung des Einflusses der Oberflächenmodifizierung anorganischer Füllstoffe auf die rheologischen Eigenschaften hoch gefüllter Silikone (Bereich: Luftfahrtindustrie); Untersuchung des Einflusses Prozess- und Produkt-verbessernder Additive auf die rheologischen Eigenschaften höchst gefüllter Metall-Kunststoff-Schmelzen (Bereich: Elektro- und Hausgeräteindustrie) Das Forschungsgroßgerät wurde letztlich auch dazu genutzt, um die Durchführung von Abschlussarbeiten zu ermöglichen und damit die eigenen Forschungsaktivitäten zu unterstützen. Die waren z. B.: „Charakterisierung des Fließverhaltens von WPC-Rezepturen und Bewertung der Übertragbarkeit rheologischer Wechselwirkungseffekte auf die mechanischen Eigenschaften“ (Masterthesis); „Einfluss der Mischungskonzentration und des Molekulargewichtes auf die Viskositätsfunktion von PE-Blends“ (Bachelorthesis); „Bestimmung und Vergleich der Dehnviskosität aus Rheotensmessungen zur Ermittlung der Dehnverfestigung“ (Masterthesis)
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- „Investigation on the Flow Behavior of WPC Melts”. 9th WPC, Natural Fibre and other innovative Composites Congress and Exhibition, Hanser, München 2012, S.A6-1-A6-11
Hansmann, H.; Laufer, N. und Kühn, S.
- „Rheological Characterization of WPC Melts“. 19th International Conference for Renewable Resources and Plant Biotechnolgy, 2014
Hansmann, H.; Laufer, N.
