Kinetisch kontrollierte Formation von Nanokristallen in statistischen Propylencopolymeren: Einfluss der chemischen Struktur der Comonomere

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. René Androsch
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 68339684

Struktur und Eigenschaften kristallisierbarer Polymere werden maßgeblich vom gewählten Kristallisationspfad bestimmt. Fokus dieses Projektes ist die Kristallisation von Polypropylenmaterialien über einen metastabilen mesomorphen Zwischenzustand. Dieser Kristallisationspfad führt zu nicht-sphärolithischen teilkristallinen Strukturen bestehend aus nodularen Kristallen und amorpher Phase und damit zu einem spezifischen, anderweitig nicht erzielbaren Eigenschaftsprofil. Von besonderer Bedeutung ist die Möglichkeit der Generierung von Filmen mit gleichzeitig hoher Transparenz, Duktilität und Steifigkeit. Im ersten Teil des Projektes wurden die technologischen Bedingungen zur Realisierung dieses spezifischen Kristallisationspfades und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen für statistische Copolymere des Propylens mit unterschiedlichen Gehalten an Ethylen und 1-Buten quantitativ ermittelt. Im zweiten Teil des Forschungsvorhabens soll der Einfluss der chemischen Struktur der Comonomere auf die Kristallisation über den mesomorphen Zwischenzustand durch Untersuchung statistischer Copolymere des Propylens mit 1-Hexen und 1-Okten analysiert werden. Aus kristallisationkinetischen Gründen wird erwartet, dass die zur Erzeugung einer metastabilen Mesophase notwendige minimale Schmelzeabkühlrate im Vergleich zu Ethylen oder 1-Buten deutlich geringer ist. Die Ermittlung des Zusammenhanges zwischen der durch Copolymerisation steuerbaren Konstitution des Makromoleküles, den technologischen Bedingungen der Kristallisation zur Erzielung nicht-sphärolithischer teilkristalliner Strukturen mit modularen Kristallen und den korrespondierenden ultimaten Eigenschaften soll einen Beitrag sowohl zur Erweiterung des Spektrums von Einsatzgebieten polypropylenbasierter Kunststoffe als auch zur Optimierung von Schmelzeverarbeitungsverfahren zwecks Einstellung spezifischer Strukturen leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Hans-Joachim Radusch