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Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).

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Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

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Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung. 

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Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

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Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.

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Forschung

Kurzfaserverstärkte TPE

Modifizierung von styrolbasierten TPE mit Kurzfasern

Vorhabennummer: 20837 BG

Projektlaufzeit

Von: 01.10.2019 Bis: 30.09.2021

Beschreibung

Der entscheidende technologische Vorteil von Thermoplastischen Elastomeren (TPE) gegenüber vernetzten Elastomeren besteht darin, dass TPE entropieelastische Eigenschaften aufweisen, aber nicht irreversibel chemisch vernetzt sind. TPE können immer wieder thermoplastisch umgeformt werden. Aus diesen chemischen Aufbau resultiert auch, dass soe thermisch und dynamisch weniger belastbar sind als „klassische“ Gummierzeugnisse. Vor allem weisen sie eine relativ hohe bleibende Verformung unter Druck (Druckverformungsrest) sowie eine deutlich höhere Kriechneigung bei lang anhaltender oder dynamischer Belastung auf.

Ziel dieses Projektes war es, TPE so zu modifizieren, dass sie sich im Rückstellverhalten und der dynamischen Belastbarkeit deutlich von konventionellen TPE abheben. Der Ansatz dafür war die Optimierung der TPE mit kurzen Fasern. Durch eine solche Modifizierung konnten in Voruntersuchungen mit Elastomeren erhebliche Veränderungen im viskosen, mechanischen und thermischen Verhalten erzielt werden. Um die vielversprechenden Vorteile der Fasermodifizierung für TPE auszunutzen, wurden im Projekt technisch umsetzbare Lösungen gefunden, textilen Kurzschnitt gleichmäßig zu verteilen und die Fasern zu vereinzeln. Zudem wurde die Haftung zwischen der textilen Faser und der TPE-Matrix optimiert.

Zur Erreichung der genannten Projektziele wurden umfangreiche Verarbeitungs- und Formulierungsarbeiten durchgeführt und dargestellt. Ein Statistischer Versuchsplan für die Zweischneckenextrusion wurde erstellt, bearbeitet und ausgewertet. Es wurden Rezepturen und Verfahrensparameter erarbeitet und dargestellt, welche eine aussichtsreiche Herstellung und Industrialisierung eines fasermodifizierten TPS erlauben, welches deutliche Vorteile beim Druckverformungsrest unter hohen Temperaturen aufweist.

Zur Projektübersicht

Ansprechpartner:

Michael Bosse, SKZ Bildung
Dr.-Ing. Michael Bosse
Gruppenleiter Materialentwicklung
Würzburg
m.bosse@skz.de
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz  Logo
AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungs- vereinigungen Otto von Guericke e. V. Logo
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