Chemische Modifikation von Kunststoffen zur Verbesserung der Verbundhaftung in der Mehrkomponentenspritzgießtechnik

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gottfried W. Ehrenstein (†)
• Subject Area: Polymer Materials
• Term: from 2002 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5386494

Mit der Mehrkomponentenspritzgießtechnik können unterschiedliche Kunststoffe zu funktionsintegrierten Verbundformteilen kombiniert werden, deren Qualität maßgeblich durch eine ausreichende Haftfestigkeit der aufeinander gespritzten Komponenten bestimmt wird. Sind die werkstofflichen Voraussetzungen zur Ausbildung einer Haftung zwischen den aufeinander gespritzten Kunststoffen nicht gegeben, so kann auch durch die Prozessführung oder die Verbundgeometrie keine Haftung erzielt werden. Umgekehrt kann selbst bei hohem Haftungspotenzial der Kunststoffkomponenten durch ungünstige Konstruktion und Prozessführung eine Nicht-Haftung erfolgen. Das Zustandekommen einer haftenden Verbindung beim Verbundspritzgießen beruht auf makromolekularen Wechselwirkungen der beteiligten Kunststoffe, welche durch Prozessführung und Geometrie beeinflusse werden. Neben Adhäsionsmechanismen mit geringem Haftungsniveau werden bisher vorrangig Interdiffusionsvorgänge und gemeinsame morphologische Strukturen zur Erklärung herangezogen. Zusätzliche chemische Bindungen in der Verbundgrenzfläche versprechen ein deutlich höheres und temperaturunabhängigeres Haftungspotenzial. Ziel des Projektes ist die Erarbeitung neuer Erkenntnisse und Möglichkeiten für eine verbesserte Verbundhaftung im Mehrkomponentenspritzgießverfahren durch die synergetische Optimierung einer chemischen Haftungsmodifikation der Kunststoffkomponenten unter Berücksichtigung und gezielter Einstellung der Verarbeitungsbedingungen. Die Herstellung und Charakterisierung eines chemischen Verbundes von Thermoplasten im Mehrkomponentenspritzgießverfahren kann durch die komplexen Zusammenhänge von Werkstoff, Prozess und Verbundeigenschaften nur gemeinsam von Chemikern und Ingenieuren untersucht werden.

• DFG Programme: Research Grants