Untersuchung der Eigenschaften von mit Chain-Extendern modifiziertem Polyethylenterephthalat (PET) in Scherung und Dehnung sowie deren theoretische Beschreibung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Manfred H. Wagner, since 6/2015
• Subject Area: Polymer Materials
• Term: from 2010 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 188497967

Polyethylenterephthalat (PET) ist ein Werkstoff mit interessanten Materialeigenschaften, vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und hohen Wachstumsraten. Die Herstellung von geschäumtem PET ist jedoch wegen der geringen Viskosität und der geringen Schmelzefestigkeit von PET schwierig, aber von großem wirtschaftlichem Interesse. Eine Möglichkeit, die Schmelzefestigkeit von PET zu erhöhen, ist der Einsatz von „Chain-Extendern“. Tri- und tetrafunktionelle Chain-Extender führen nicht nur zu einer Erhöhung der Viskosität, sondern durch die Erzeugung von Langkettenverzweigungen insbesondere zu einer Erhöhung der Schmelzefestigkeit. Ziel des Vorhabens ist es, den Einfluss des molekularen Aufbaus von mit Chain-Extendern modifiziertem PET auf die rheologischen Eigenschaften der Schmelze in Scherung und Dehnung zu untersuchen sowie diese Struktur-Eigenschaftsbeziehungen theoretisch zu beschreiben. Die Modellierung wird auf Basis des MSF-Modells erfolgen, das bereits erfolgreich bei der Modellierung von Polyolefin-Schmelzen eingesetzt wurde. Diese sowohl hinsichtlich des rheologischen Grundverständnisses als auch im Hinblick auf anwendungstechnische Eigenschaften interessanten Zusammenhänge zwischen den rheologischen Eigenschaften und der Struktur von modifiziertem PET sind in der Literatur bisher kaum diskutiert und in Abhängigkeit einer breiten Variation wohldefinierter molekularer Parameter nicht bearbeitet worden. Die wesentlichen molekularen Größen wie die gewichtsmittlere Molmasse, die Molmassenverteilung und die Verzweigungsarchitektur werden mittels Chain-Extendern unterschiedlicher Funktionalität und verschiedener Konzentration variiert. Eine erfolgreiche Modellierung basierend auf den vorgesehenen rheologischen und polymeranalytischen Untersuchungen eröffnet die Möglichkeit, bei bekannter molekularer Polymerstruktur eine Voraussage über die rheologischen Eigenschaften von Polymerschmelzen zu treffen und ist somit für eine quantitative Simulation von Polymerverarbeitungsprozessen unverzichtbar.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Gelpermeationschromatographie + Zubehör ; Mehrfachwinkel-Lichtstreuung
• Instrumentation Group: 1350 Flüssigkeits-Chromatographen (außer Aminosäureanalysatoren 317), Ionenaustauscher ; 5360 Meßgeräte für gestreutes und reflektiertes Licht, optische Oberflächen-Prüfgeräte
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Victor Hugo Rolón-Garrido, until 6/2015 (†)