Bewitterungsbeständigkeit der Funktion einer im Spritzgießprozess umspritzbaren elektrochromen Mehrschichtfolie (BeSpECD)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
• Fachliche Zuordnung: Polymere und biogene Werkstoffe und darauf basierende Verbundwerkstoffe ; Kunststofftechnik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535405317

Ziel des beantragten Forschungsprojekts ist es, eine flexible EC-Folie mit einem bestimmten Schichtaufbau, der das Hinterspritzen mit Polycarbonat erlaubt, hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber Bewitterungseinflüssen zu charakterisieren. Das Vorhaben baut auf den Alterungsuntersuchungen des verwendeten Polymerelektrolyten im Vorgängerprojekt auf und zielt auf das Gesamtsystem mit dem besonderen Schichtaufbau ab. Die zu betrachtenden Bewitterungsfaktoren (Einflussfaktoren) sind: Temperatur, Feuchtigkeit, UV-Bestrahlung, Zeit. Die zu betrachtenden Eigenschaften des ECDs (Zielgrößen) sind: Transmission und Farbe im Hell- und Dunkelzustand, Transmissionshub, Schaltzeit und Zyklenstabilität. Darüber hinaus sollen Einzelkomponenten wie Halbzellen (Arbeits- und Gegenelektrode) ohne und mit Elektrolyt künstlich bewittert werden, um Wechselwirkungen zu untersuchen und im ECD auftretende Alterungserscheinungen besser zuordnen zu können. Die zu erwartenden wissenschaftlichen Erkenntnisse sind die differenzierte Beschreibung der Alterungsursachen, -mechanismen und -erscheinungen im ECD. Durch systematische Variation der Einflussfaktoren (statistische Versuchsplanung) wird darüber hinaus der funktionale Zusammenhang von Einfluss- und Zielgrößen mathematisch mittels Regressionsmodell beschrieben und erlaubt die Identifikation von Wechselwirkungseffekten., d.h. die Abhängigkeit der Wirkung eines Einflussfaktors von einem anderen Einflussfaktor. Ergänzend soll die neue Möglichkeit des Spritzprägeverfahrens genutzt werden, um einen Teil der EC-Folien mit Polycarbonat zu umspritzen und somit einzukapseln und die (Schutz-) Wirkung dieser Kapsel auf die Beständigkeit zu untersuchen. Zum Einsatz kommt dabei ein Demonstrator, der mit bereits vorhandenen Werkzeugeinsätzen hergestellt werden kann. Weiterhin soll in die Kapsel eines Teils der derart umspritzten EC-Folien UV-Absorber eingebracht werden, um die Wirkung auf die Beständigkeit der EC-Folie gegenüber Globalstrahlung zu untersuchen. Dabei steht nicht die Erkenntnis im Vordergrund, dass UV-Strahlung die organischen Bestandteile des ECDs schädigen kann oder die Schutzwirkung von UV-Stabilisatoren zu untersuchen, sondern die Wirkung der aus der Bestrahlung resultierenden Temperaturerhöhung des ECDs zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen