Entwicklung und Optimierung von kristallisationsinhibierten Polymer-Netzwerken für die dehnungsinduzierte Schaltung von entropie- zu energieelastischem Verhalten

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg Tiller
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535472234

Kristallisationsfähige, amorph eingeschreckte Polymernetzwerke, die bei schockartiger Belastung spontan dehnungsinduziert kristallisieren, verfügen über eine enorme Schock- und Energieabsorptions-Fähigkeit. Da diese Fähigkeit jedoch aufgrund des Einsetzens thermischer Kristallisation bereits nach kurzer Zeit verloren geht, ist die Zielsetzung dieses Vorhabens die Erarbeitung eines neuartigen Konzepts zur Synthese von Polymernetzwerken, die bis zu einer bestimmten Grenztemperatur oberhalb von Raumtemperatur amorph bleiben und ausschließlich unter mechanischer Verformung spontan kristallisieren. Dies soll durch Covernetzung eines amorphen und eines kristallisationsfähigen Polymers erreicht werden, wobei die verwendeten Polymere eine signifikante Teilmischbarkeit aufweisen, wie es beispielsweise bei Carbonylgruppen-haltigen Polymeren und Polyvinylidenfluorid (PVDF) der Fall ist. Im ersten Schritt wird zunächst eine geeignete Reaktion für die chemische Vernetzung gesucht, die beide Polymere tatsächlich verbindet, um anschließend die stabile, bzw. metastabile Mischbarkeit der Polymere und deren thermische, bzw. dehnungsinduzierte Kristallisationsfähigkeit in Abhängigkeit von Komposition und Vernetzungsgrad zu studieren. Basierend auf dem Erkenntnisgewinn wird die Realisierung eines im amorphen Zustand stabilen, spontan dehnungsinduziert kristallisationsfähigen Elastomers erwartet, das über eine zeitlich unbefristete Schock- und Energieabsorptions-Fähigkeit verfügt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Frank Katzenberg