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Die Kunst den Stoff zu beherrschen, der Kunststoff beherrscht

[9.9.2011] Kunststoffen wird eine glorreiche Zukunft vorausgesagt. Sie sind leicht, relativ günstig und erreichen immer mehr Produkteigenschaften wie Härte oder Zähigkeit, mit denen sie bisher nicht in Verbindung gebracht wurden. Die Entwicklung neuer Kunststoffe erfordert aber viel Geduld und die Kenntnis des Prozesses während des „Polymerisierens“, wo aus Rohstoffen der Werkstoff „gekocht“ wird. Dieser Prozess ist sehr komplex und mitunter schwierig nachzuvollziehen.

Zur Entwicklung neuer chemischer Formulierungen werden in Testreaktoren verschiedene Prozessbedingungen und Materialzusammensetzungen erprobt. Diese Methode liefert in kleinem Maßstab Informationen, welche Materialeigenschaften mit einem bestimmten Prozess erwartet werden können. Bisher war es nur möglich, das Resultat – also das hergestellte Polymer –, zu beurteilen, nicht aber die Vorgänge während der Polymerisation selbst.

Im Rahmen eines seit 2008 laufenden ACCM-Projekts der area Sensors and Signals werden Methoden und Sensorsysteme erforscht, mit denen der Zustand während der Polymerisation im Reaktor genauer überwacht werden kann.

Zur Anwendung kommen hier beispielsweise Dichtesensoren und Infrarot-Absorptions-Messungen. Eine besondere Herausforderung sind die im Reaktor vorherrschenden Umgebungsbedingungen, insbesondere Drücke in der Größenordnung von 80 bar.

Mit den erarbeiteten Verfahren und Systemen soll der Prozess transparenter werden und es kann noch gezielter an neuen Qualitäten und Eigenschaften künftiger Kunststoffgenerationen geforscht werden. Zudem erwarten sich die WissenschafterInnen vertiefte Einsichten in den Ablauf des Polymersiationsprozesses selbst.