Einfluss von Grenzflächeneffekten auf die Adhäsion weicher Polymere

• Applicants: Professor Dr. Peter Müller-Buschbaum; Professor Dr. Norbert Willenbacher
• Subject Area: Experimental and Theoretical Physics of Polymers ; Mechanical Process Engineering
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 23794961

Polymere Haftklebstoffe werden in großem Umfang für unterschiedlichste Anwendungen wie Kaschier- und Klebefolien, Etiketten, Klebebänder oder Faserbindemittel eingesetzt.Die Adhäsion polymerer Haftklebstoffe wird bestimmt durch:1. viskoelastische Energiedissipation, Verformungsvorgänge im Klebstoff (Skala 10 ¿m)2. Grenzflächenfunktionalität, spez. Polymer/Substrat Wechselwirkungen (Skala 1 nm)3. Nanostrukturierung/Rauhigkeit der Grenzfläche (Skala 10-100 nm)Bei technisch genutzten Haftklebern ist der erste Faktor optimiert. Ziel des geplanten Vorhabens ist, die Beiträge der beiden anderen Faktoren zu quantifizieren und deren Potential für die Optimierung der Adhäsion zu ermitteln.Hierbei soll folgendermaßen vorgegangen werden:1. Separieren der Beiträge der Funktionalität und Struktur/Rauhigkeit der Grenzfläche sowie deren Quantifizierung für unterschiedliche Polymer/Substrat Systeme2. Untersuchungen zur Anreicherung geeigneter funktioneller Gruppen an der Grenzfläche, d.h. Nano-Strukturierung senkrecht zur Grenzfläche3. Bestimmung des Potentials verfügbarer funktioneller Gruppen zur Verbesserung der Polymer/Substrat Wechselwirkung4. Untersuchung synergetischer Effekte bei der Nanostrukturierung von Substrat und Polymerfilm (Struktur-matching)An der Universität Karlsruhe (TH) sollen Substrate mit geeigneter Funktionalisierung und Strukturierung hergestellt werden. Mit Hilfe anwendungsnaher, makroskopischmechanischer Messungen sollen die entsprechenden Beiträge zur Adhäsion quantifiziert werden.An der TU München soll mit Hilfe der Röntgen-Totalreflexion erstmals die Strukturierung und der chemischer Aufbau der polymeren Grenzfläche, d.h. die Verteilung der funktionellen Gruppen und Co-Monomerbausteine senkrecht zur Grenzfläche mit sub-nm Auflösung bestimmt werden.

• DFG Programme: Research Grants