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Heiß und bunt

Thermochromieverhalten eingefärbter Kunststoffcompounds

Thermochrome Effekte, also temperaturabhängige Farbänderungen, sind bei der Bewertung eingefärbter Kunststoffprodukte von großer Bedeutung. Da diese Thematik bisher nicht grundlegend erforscht ist, widmet sich das SKZ dieser Thematik systematisch.
 

Moderne Kunststoffcompounds bestehen neben ihren Basispolymeren aus komplexen Gemischen von Farbmitteln und funktionellen Zuschlagstoffen, mit denen sich die Materialeigenschaften gezielt einstellen lassen. Neben den gewünschten Eigenschaften werden mit der Kombination unterschiedlicher Substanzen jedoch auch ungewollte Effekte der Materialien hervorgerufen. Diese sind vor allem im optischen Bereich störend, da hier besonders hohe Qualitätsansprüche vorherrschen.
Bei der inline und online Qualitätskontrolle von optischen Eigenschaften der Produktfarbe im Prozess treten jedoch Thermochromieeffekte auf, welche die Qualitätssicherung der Produktfarbe erheblich erschweren. Um diese Effekte besser zu verstehen und zukünftig Kompensationsmöglichkeiten für die Qualitätssicherung zu erarbeiten, werden diese Themen durch das SKZ grundlegend erforscht.

Die in der Kunststoffindustrie verwendeten eingefärbten Compounds werden bei Temperaturen von bis zu 300°C verarbeitet. Beim Abkühlen der Produkte nach dem Prozess zeigen diese ein sehr unterschiedliches aber dennoch eindeutiges und spezifisches Farbverhalten. Über die Untersuchung von thermisch induzierten Farbänderungen soll die Vorhersagbarkeit der Farberscheinung von Endprodukten ermöglicht werden. Eine besondere Herausforderung stellt hierbei die Überlagerung von verschiedenen Effekten wie Kristallinität, Thermochromie und dem Lichtstreuungsverhalten von weiteren Zuschlagstoffen dar. Durch die Erforschung dieser Effekte mit wissenschaftlicher Methoden und dem Transfer in anwendungsorientierte Messgeräte erlangt das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG geförderte Projekt zusätzliche industrielle Relevanz.

Das Projekt „Untersuchung des Thermochromieverhaltens von Polymeren, Farbmitteln und resultierenden Compounds“ wird von der DFG unter der Projektnummer BA 1841/26-1 gefördert. Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung.

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Quelle Abbildung: Damianosullivan