Neue Materialien auf der Basis von Polybuten-1:Einfluss geringer Anteile von Propylen auf Kristallisation, Polymorphie und Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. René Androsch
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 228934933

Polybuten-1 ist ein kristallisierbares Polyolefin mit aus ingenieurtechnischer Sicht besonderen Eigenschaften wie vergleichsweise hohe Wärmformbeständigkeit, geringe Kriechneigung oder hohe Spannungsrissbeständigkeit. Ein wesentlicher Nachteil von Polybuten-1 ist eine sofort nach der Verarbeitung bzw. Schmelzeabkühlung über einen Zeitraum von bis zu mehreren Tagen im festen Zustand ablaufende Umwandlung einer instabilen Mesophase in eine metastabile kristalline Phase. Diese Umwandlung ist mit einer Volumenkontraktion und erheblichen Änderung von Materialeigenschaften verbunden. Durch Einbau geringer Mengen von Fremdmonomeren in das Makromolekül des Polybuten-1 kann die Kinetik des Mesophase-Kristall-Überganges jedoch verändert werden. Das schließt grundsätzlich den Einbau von Propylen in das Molekül von Polybuten-1 ein, wobei die Kristallisation und Polymorphie derartiger statistischer Copolymere bisher allerdings nur vollkommen unzureichend untersucht wurden. Es ist daher das Ziel dieses Forschungsvorhabens, eine Korrelation zwischen dem Propylengehalt im Polybuten-1 Molekül, der Kinetik der Umwandlung der Mesophase in die kristalline Phase und der damit im Zusammenhang stehenden Zeitabhängigkeit vor allem mechanischer Eigenschaften zu erstellen. Das schließt die Untersuchung des Einflusses der primären Schmelzekristallisationsbedingungen auf den Polymorphismus ein, wobei auch Abkühlbedingungen wie diese in Polymerverarbeitungsprozessen vorzufinden sind simuliert werden sollen. Damit soll dieses Projekt einen Beitrag sowohl zur Entwicklung neuer Polymerwerkstoffe auf Basis von Polybuten-1 als auch zur Aufklärung der im realen Verarbeitungsprozess entstehenden Strukturen dieses wichtigen Polymers liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen