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Verarbeitung von Kunststoffen - Labor fuer Polymerverarbeitung wird fünf Jahre alt

11.05.1999 - (idw) Universität Bayreuth

In Konzeption und Auslegung wohl einzigartig in Deutschland
VERARBEITUNG VON KUNSTSTOFFEN IM GRAMMAßSTAB ZU
FILMEN, FASERN, LAMINATEN UND PRÜFKÖRPERN
Labor für Polymerverarbeitung und Prüfkörperherstellung wird fünf Jahre alt

Bayreuth (UBT). Es ist von seiner Konzeption als auch der Auslegung wohl einzigartig in Deutschland: Das Labor für Polymerverarbeitung und Prüfkörperherstellung, das nun, Anfang Mai, sein fünfjähriges Bestehen an der Universität Bayreuth feiert. Sein Ziel ist die Verarbeitung von Polymeren (Kunststoffen) im Grammaßstab zu Filmen, Fasern, Laminaten und Prüfkörpern, um Eigenschaften zu optimieren und neue Materialien auf eine mögliche Anwendung hin zu testen. Das Labor ist seit Mitte 1998 zusammen mit dem Rheologielabor eine zentrale Einrichtung des Sonderforschungsbereiches 481 "Komplexe Makromolekül- und Hybridsysteme in inneren und äußeren Feldern". Geleitet wird es von Dr. Reiner Giesa, der vor fünf Jahren mit Prof. Hans-Werner Schmidt, Lehrstuhl Makromolekulare Chemie I, aus den USA nach Bayreuth kam. Finanziert wurde die Einrichtung durch die Universität Bayreuth und das Land Bayern, das im Rahmen des Langfristprogrammes "Neue Werkstoffe" die
Ausstattung des Labors mit Geräten unterstützt hat.
In der Industrieverarbeitung nur im Kilomaßstab möglich
Die Notwendigkeit und das Konzept einer solchen Einrichtung ergaben sich aus mehrjährigen Forschungstätigkeiten an Universitäten und in der Industrie. In der Forschung werden im Bereich der Synthese zunächst Polymere im Grammaßstab hergestellt, da die Herstellung und Reinigung der Ausgangsstoffe oft sehr aufwendig ist. Diese durchaus interessanten Materialien können in vielen Fällen nicht weiter entwickelt und optimiert werden, da die Verarbeitung auf üblichen Maschinen Mengen im Kilogrammbereich benötigt.
Diese Lücke sollte nun das Labor für Polymerverarbeitung schließen, da hier Geräte zur Formgebung benutzt werden und Techniken entwickelt wurden, mit denen eine Verarbeitung von Mengen im Grammbereich möglich ist. Die dafür notwendigen Geräte wurden aus Europa und den USA beschafft, andere wurden mit Hilfe der universitätseigenen Werkstätten entwickelt und gebaut. Aus der Vielzahl von Verarbeitungstechniken für Polymere wurde das Herstellen von Fasern und Filmen, das Mischen von Polymeren und die Nachbehandlung zur Materialoptimierung für kleine Mengen von 0,5 bis 20 Gramm realisiert.

Drei Arbeitsbereiche

Das Labor besteht aus drei Bereichen, einem Heißbereich, einem Naßbereich und einem Meß- und Prüfbereich. Im Heißbereich erfolgt die Verarbeitung aus der Schmelze. Hier stehen kleine Extruder für die Herstellung von Filamenten und Filmen, ein Doppelschneckenmischer für das Einbringen von Additiven und die Herstellung von Polymerblends, Pressen, kleine Spritzgießmaschinen und ein Kapillarprüfgerät. Im Naßbereich werden Materialien aus Lösung verarbeitet. Vorhanden ist eine Spinnmaschine für Fasern,eine Schleudermaschine (spin-coater) und eine heizbare Filmrakel. Für die Charakterisierung der Proben
stehen eine Zug-Dehnmaschine sowie andere thermisch-mechanische Prüfgeräte zur Verfügung.
Mit Hilfe des Labors werden mehrere Forschungskooperationen durchgeführt. Beispielhaft seien hier erwähnt die Drittmittelprojekte mit der Celanese/Hoechst AG über die Untersuchung von Zusatzstoffen zur Verbesserung von Polyesterfasern für Autoreifen, die Entwicklung neuer Methoden zur Herstellung von Effektpigmenten mit der BASF AG oder, zusammen mit der Firma Busch, die Entwicklung neuer
Hochtemperaturmaterialien mit geringer thermischer Ausdehnung.

Gute Kontakte zur mittelständischen Industrie

Es bestehen über die Stelle für Technologietransfer der Universität auch gute Kontakte zu Firmen der klein- und mittelständischen Industrie in Oberfranken, die oft verschiedene Geräte benutzen und sich mit vielfältigen Fragestellungen an das Labor wenden. Innerhalb der Universität besteht eine rege Frequentierung des Labors. Mitarbeiter der unterschiedlichsten Arbeitsgruppen benützen Geräte, Verfahren und Prüfeinrichtungen. Im Rahmen des
Grundpraktikums Makromolekularen Chemie wird seit wenigen Jahren ein neuer Versuch "Polymerverarbeitung" durchgeführt, der den Studenten Grundlagen der industriellen Verarbeitung von Kunststoffen vermittelt.

Nach fünf Jahren Erfahrung kann zusammenfassend festgestellt werden, daß das damalige neue Konzept für die Verarbeitung von kleinen Polymermengen erfolgreich realisiert werden konnte. Damit wurde einerseits eine Bereicherung der wissenschaftlichen und praktischen Möglichkeiten an der Universität geschaffen und andererseits die Zusammenarbeit mit industriellen Forschungslabors, aber auch mit klein-

und mittelständischen Unternehmen, ermöglicht und gefördert.

Weitere Informationen unter
http://www.uni-bayreuth.de/departments/mci/polyprocess
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