Einfluss des Exfolierungsgrades auf mechanische und bruchmechanische Eigenschaften von polymeren Nanokompositen

Die Aufstellung strukturell begründbarer Morphologie-Eigenschafts-Korrelationen nanostrukturierter Materialien erfordert die Erfassung von quantitativen und qualitativen Strukturgrößen sowie von Materialkenngrößen, die, wie z.B. bruchmechanische Kennwerte, möglichst sensitiv auf Änderungen der erfassten Strukturgrößen reagieren. Hinsichtlich der Strukturausbildung in schichtsilikatverstärkten Nanokompositen spielen Einflussgrößen wie z.B. Verarbeitungsbedingungen oder eingesetzte Modifikatoren eine entscheidende Rolle. Unter diesem Aspekt werden systematische mechanische, bruchmechanische und morphologische Untersuchungen an Nanokompositen mit thermoplastischer (PP) und elastomerer Matrix (EPDM) sowie nanoskaligen Füllstoffen (Schichtsilikate, gefällte Kieselsäure) durchgeführt. Wichtige Ziele des Projektes sind unter anderem die Charakterisierung des Einflusses des Exfolierungsgrades von schichtartigen Füllstoffen auf die Eigenschaften der resultierenden Nanokomposite, die Optimierung von Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit derartiger Materialien sowie die quantitative Beschreibung der ablaufenden Mikrodeformationsmechanismen. Die Anwendung von hybriden Methoden der Kunststoffdiagnostik erlaubt weiterhin Aussagen zur Rissausbreitungskinetik in Abhängigkeit von der Mikro- und Nanostruktur.