Kristallisationsinduzierte Zusammensetzungsinhomogenitäten in binären Polymerlegierungen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Bernd-Joachim Jungnickel
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5335920

Die kristalline Erstarrung von mehrkomponentigen Polymersystemen ist ein hochkomplizierter Strukturbildungsprozess. Ihm steht eine Vielzahl thermodynamischer Freiheitsgrade zur Verfügung: Verlauf und Ergebnis sind aber auch wesentlich durch die kinetischen Randbedingungen bestimmt. Im vorliegenden Forschungsvorhaben soll an binären, schmelzehomogenen Polymermischungen insbesondere der kinetischen Konkurrenz zwischen Kristallisationsfortschritt und Kettendiffusion nachgegangen werden. Sie führt, experimentell prinzipiell nachgewiesen, zu Konzentrationsprofilen in der Umgebung dieser Grenzfläche. Dem detaillierten Nachweis und der Interpretation dieser Verteilungen und ihrer zeitlichen Entwicklung ist das vorliegende Forschungsprojekt gewidmet. Von besonderem Interesse ist die Korrespondenz zwischen den Profilen im Innern der partiellkristallinen Aggregate, in der Regel Sphärolithe, und in ihrer äußeren Umgebung. Hierzu sind vor allem die ortsaufgelöste, energiedispersive Registrierung der Röntgenemission (EDX) geeigneter Elemente sowie entsprechende infrarotmikroskopische Untersuchungen vorgesehen. Die Analyse dieser Zusammensetzungsinhomogenitäten im Innern und in der Umgebung der Spärolithe erlaubt weitreichende Schlussfolgerungen auf das die Strukturbildung begleitende Kettendiffusionsgeschehen und auf die noch immer kontrovers diskutierten Gesetze, denen die partiellkristalline Strukturbildung unterliegt. Sie sollte ferner Rückschlüsse ermöglichen und den thermodynamischen und kinetischen Ursprung von Habitus-Merkmalen wie Globularität bzw. Dendritizität, äußerer Kontur oder Lamellentwistperiode. Diese Strukturmerkmale ihrerseits sind eng mit einer Vielzahl anwendungstechnischer Eigenschaften korreliert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen