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Kinetisch kontrollierte Formation von Nanokristallen in statistischen Propylencopolymeren

Projektbearbeiter:
-Ing. habil. R. Androsch, Q. Zia, D. Mileva
Finanzierung:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ;
Die übermolekulare Struktur und die Eigenschaften von isotaktischem Polypropylen werden maßgeblich von den Abkühlbedingungen der Schmelze im Kristallisationsprozess kontrolliert. Bei moderaten Kühlraten entsteht häufig ein Gefüge von in eine amorphe Matrix eingebetteten monoklinen Lamellenkristallen. Bei hohen Kühlraten, wie diese in technischen Verarbeitungsprozessen vorkommen, werden die monoklinen Lamellenkristalle durch mesomorphe Nodule ersetzt. Diese mesomorphen Domänen können durch eine gezielte Temperaturbehandlung in monokline Kristalle unterschiedlicher Größe und Perfektion umgewandelt werden. Bis heute existieren keine Erkenntnisse über den Einfluss von in das Makromolekül des isotaktischen Polypropylens eingebauten Comonomeren auf die Bildung und Stabilität dieser mesomorphen Domänen. In diesem Forschungsvorhaben wird deshalb eine Korrelation zwischen der chemischen Struktur und Konzentration von in das Polypropylenmolekül eingebauten, olefinischen Comonomeren einerseits und dem Strukturbildungsprozess mit dem Schwerpunkt der Untersuchung der Formation und Reorganisationsfähigkeit mesomorpher Nodulen andererseits, erstellt. Im Ergebnis dessen soll es möglich sein, für anwendungstechnisch relevante Propylencopolymere, die technologischen Bedingungen zur gezielten Einstellung kristallin amorpher Überstrukturen mit nicht-lamellaren Nanokristallen definierter innerer Struktur und Größe zu formulieren. Es wird erwartet, dass die kontrollierte Generierung derartiger nichtlamellarer Kristalle eine effektive Möglichkeit zur Verbesserung des mechanischen Eigenschaftsprofils von Propylencopolymeren bietet, wodurch auch neue Anwendungen erschlossen werden können.

Schlagworte

Nanokristalle, Propylencopolymere, Strukturformierung

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