Modellierung von Phasengleichgewichten in Copolymer-Systemen mit polaren und assoziierenden Komponenten

• Applicant: Professorin Dr. Gabriele Sadowski
• Subject Area: Technical Thermodynamics
• Term: from 2003 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5192894

Durch die Herstellung von Copolymeren können die anwendungstechnischen Eigenschaften von Polymere über große Bereiche variiert und damit Werkstoffe je nach geforderter Spezifikation maßgeschneidert werden. Bei einer Durchführung einer solchen Polymerisationsreaktion sind in der Reaktionsmischung stets die verschiedenen Monomere sowie das Polymer und eventuell zusätzlich noch weitere Substanzen anwesend. Für eine gezielte Reaktionsführung ist entscheidend, daß diese Mischung während des gesamten Reaktionsverlaufs homogen vorliegt, also keine Entmischung in zwei Phasen stattfindet. Dazu muß das Phasenverhalten in Abhängigkeit von Temperatur, Druck, Konzentration, PolymerMolmasse, Copolymer-Zusammensetzung und Polymerverteilung bekannt sein. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines Modellierungsverfahrens, das in der Lage ist, Polymerphasengleichgewichte in Copolymer-Systemen zu beschreiben. Der Einfluß der Copolymer-Zusammensetzung auf das Phasengleichgewicht soll durch Anwendung eines kürzlich in der Literatur entwickelten Modells (Copolymer-SAFT) erfaßt werden. Darüber hinaus soll dieses Modell erstmals auch auf Copolymere angewendet werden, die sowohl unpolare als auch assoziierende Monomere enthalten. Insbesondere sollen Systeme mit Ethylen-Copolymere untersucht werden, deren Polymerisation wegen der schlechten Löslichkeit im Monomer bei sehr hohen Drücken (2000-3000 bar) durchgeführt werden muß. Die jeweils ebenfalls im System befindlichen Comonomere wirken oft als Lösungsvermittler. Deshalb werden die Phasengleichgewichte in den Systemen Ethylen/Comonomer/Copolymer modelliert. Weiterhin soll die Modellierung darüber Aufschluß geben, ob die Löslichkeit eines Copolymers alternativ durch den Einbau lösungsvermittelnder Monomere in die Polymerkette verbessert werden könnte.

• DFG Programme: Research Grants