Das Würzburger Kunststoffzentrum SKZ plant gemeinsam mit dem Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen (FILK) aus Freiberg ein Forschungsvorhaben zum Thema „Rheologisches Verhalten styrolbasierter thermoplastischer Elastomere im Spannungsfeld zwischen Materialdatenbestimmung und Verarbeitungsprozess“. Es handelt sich hierbei um ein öffentlich gefördertes Projekt, dass durch einen Ausschuss begleitet und unterstützt wird. Dieser Ausschuss soll sich primär aus Firmenvertretern zusammensetzen und ein Steuerungs- und Beratungsgremium für die Forschungsstellen sein, um die Belange der Praxis in den Mittelpunkt zu stellen. Für die Arbeit in diesem projektbegleitenden Ausschuss werden Interessenten gesucht. Im Folgenden werden ein kurzer Abriss des geplanten Forschungsvorhabens sowie weitere Details der Ausschussarbeit gegeben.
Die Thermoplastischen Elastomere (TPE) sind aufgrund ihrer gummiartigen Eigen-schaften und dabei einfachen thermoplastischen Verarbeitung aus vielen Bereichen heutzutage nicht mehr wegzudenken. Sie sind ein idealer Werkstoff für unter-schiedlichste Anwendungen, z. B. im Medizin- und Lebensmittelbereich, aber auch in vielen Freizeit- und Bauprodukten.
Allerdings berichten Anwender immer wieder von Problemen bei der Verarbeitung. Es treten Druck- und Fließverhältnisse auf, die sich stark von den Vorhersagen basierend auf den ermittelten Laborkennwerten unterscheiden. Diese schlechte Vorherseh-barkeit beschränkt das wirtschaftliche Potential des Werkstoffes. Die Ursachen für diese Diskrepanzen liegen in der inneren Struktur begründet. In Abhängigkeit des molekularen Aufbaus der TPE, der Rezeptur und der Belastungsbedingungen bilden sich im Inneren Bereiche mit starken Wechselwirkungen aus, welche als Vernetzungs-punkte wirken. Die Art der Ausbildung dieser Vernetzungspunkte entscheidet über die Eigenschaften der TPE. Unterschiedliche Belastungen und Belastungsgeschichten, wie sie bei einer Labormessung und einem Verarbeitungsprozess vorliegen, können so zu unterschiedlichen Materialverhalten führen. Diese Belastungs-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen im TPE sind aber noch weitestgehend unbekannt.
Ziel des Projektes ist es deshalb eine Labormethode zu entwickeln, welche für die TPE-Verarbeitung repräsentative rheologische Kenngrößen verlässlich widerspiegelt. Eine solche Methode ist die Voraussetzung für eine effiziente Auslegung von Prozessen und schafft die Grundlage dafür, die Digitalisierung der TPE-Verarbeitung auf einen ähnlichen Standard zu heben wie er für Thermoplasten derzeit bereits vorliegt. Durch Analysen und Simulationen der Belastungs-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen sollen zudem die Ursachen für die auftretenden Fließeffekte ermittelt und eine Übertragung der Erkenntnisse auf die gesamte Materialklasse ermöglicht werden.
| Kontakt:
SKZ FILK Die Ausschussmitglieder sollten wenn möglich, an etwa drei Sitzungen teilnehmen (über 2,5 Jahre). Hier werden die aktuellen Ergebnisse vorgestellt und das weitere Vorgehen besprochen. Optional gibt es die die Möglichkeit, die Forschungspartner mit Verbrauchsmaterial, Leihgaben oder z. B. durch eine fachliche Beratung zu unterstützen. Die Teilnahme am Projekt ist kostenlos. Der Projektstart ist voraussichtlich in 1 bis 2 Jahren. Die Rückmeldung sollte bis zum 26. Juni 2020 erfolgen. |