Inline-Viskosimetrie im Schaumextrusionsprozess: Quantifizierung des Zusammenhangs von Schaumeigenschaften und Prozessparametern anhand der Schmelzeviskosität

Hintergrund

Um zukünftig auf Erdöl in der Herstellung von Kunststoffen verzichten zu können, sind biologisch basierte Polymere stetig auf dem Weg konventionelle Kunststoffe zu ersetzen. Eine besondere Rolle spielt dabei PLA, da es bereits kostengünstig und in großen Mengen hergestellt wird. Um die industrielle Anwendung von PLA in einem breiten Feld möglich zu machen, ist eine genaue Prozesskenntnis bei der Extrusion von PLA Schäumen essenziell.

Ziel der Arbeit ist es, eine Verknüpfung von Extrusionsparametern (Treibmitteltyp und -gehalt, Additive, Temperatur, u.ä.) und mechanischen Schaumeigenschaften über die Viskosität der Schmelze im Prozess herzustellen. Dazu erfolgt zunächst eine Einarbeitung in den Schaumextrusionsprozess und eine Auswahl geeigneter Parameter zur Betrachtung aus der Literatur. Im Anschluss werden diese Parameter experimentell variiert und mittels eines Inline-Viskosimeters die Viskositätsänderung der Polymerschmelze bestimmt. Die hergestellten Schaumproben werden dann in unterschiedlichen Verfahren analysiert, sodass ein Zusammenhang von Prozess und resultierenden Eigenschaften korreliert werden kann. Je nach Art der Arbeit (Seminar-, Bachelor- oder Masterarbeit) kann der Umfang der untersuchten Parameter angepasst werden.

Hinweis: Die Arbeiten werden am Fraunhofer ICT in Pfinztal angefertigt!

Aufgabenstellungen:

• Initiale Versuche mit kommerziellen PLA Typen
• Modifikation/Additivierung (z.B. Kettenverlängerung)
• Charakterisierung
• Finden und Quantifizieren von Korrelationen der Schaumeigenschaften mit den gemessenen Schmelzeviskositäten

Beginn: ab sofort

Art der Arbeit(en): experimentell, theoretisch

Kontakt: M.Sc. Janne-Constantin Albrecht
Tel.: +49 721 4640 775
E-Mail: janne.constantin.albrecht∂ict.fraunhofer.de