Analyse und Modellierung der Wechselwirkung zwischen makroskopischen Deformationen und Defektmechanismen in thermotropen LCP-Schmelzen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans-Gerhard Fritz (†)
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5372716

Das spezifische Fließverhalten der ausgewählten anisotropen LCP-Schmelzen und die dabei entstehenden, scherinduzierten Defekte und Texturen wurden in der 1. Projektphase mit neuentwickelten experimentellen Methoden systematisch untersucht. Eine durch Texturübergänge entstehende Mehrschichtenströmung wurde in Abhängigkeit von der in der Scherströmung wirkenden Schubspannung bei verarbeitungsrelevanten Schwergeschwindigkeiten und Temperaturen nachgewiesen und deren Einfluß auf die Verarbeitbarkeit der LCP-Schmelzen, auf die Gebrauchseigenschaften sowie auf die Morphologie spritzgegossener Bauteile aus diesen flüssigkristallinen Werkstoffen aufgezeigt. Arbeitsschwerpunkte der 2. Projektphase sind die Analyse drei erweiterter experimenteller Methoden sowie die Entwicklung eines auf der Frankschen Elastizitätstheorie basierenden Modells zur Beschreibung der Nukleierung von Disklinationen unter Schwer- und/oder Dehneinfluß. Die bei konstanter Kraft durchgeführten Aufschmelzversuche unter dem Polarisationsmikroskop und die in einer Scherzelle bei konstanter Schergeschwindigkeit erfaßten und analysierten Texturübergänge der zu untersuchenden LCPSchmelzen sollen das experimentelle Basiswissen für die Entwicklung des vorgeschlagenen energieelastischen Modells für die Nukleierung und Deformation von Disklinationen bereitstellen. Basierend auf diesem Modell wird dann die Mehrschichtenströmung der scherinduzierten LCP-Texturen beschrieben. Ergänzend zu den o.a. Scherversuchen wird die bereits in der 1. Projektphase ermittelte Dehnviskosität in dem konvergenten trapezförmigen Fließkanalabschnitt der Doppelflachschlitzdüse mit der Dehnviskosität der LCP-Schmelzen, die mittels eines uniaxialen Dehnrehometers bei konstanter Dehngeschwindigkeit erfaßt wird, verglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen