Polymernetzwerke

Polymernetzwerke sind dreidimensional verknüpfte Makromoleküle. Diese Verknüpfungen können beispielsweise durch Reaktionen polyfunktionalen Monomeren (oder Oligomeren) erreicht werden. Während dieses Vernetzungsvorgangs ändert sich die physikalischen Eigenschaften des Systems. Glastemperatur, Scher- und Schubmodul steigen an und die Monomere Ausgangsmischung wird zu einem irreversiblen, vernetzen Festkörper. Die Eigenschaften diese Festkörpers sind abhängig von verschiedenen Faktoren z.B. der Reaktionstemperatur, welche den Grad der Vernetzung bestimmt oder die Art der Bindungen zwischen den Monomeren. Durch die Beeinflussung dieser äußeren Faktoren ist eine Steuerung Gebrauchseigenschaften des Polymernetzwerkes möglich. Polymernetzwerke sind daher Werkstoffe mit einem weiten Spektrum von Einsatzmöglichkeiten.

Ein Schwerpunkt der Abteilung Physik liegt bei der gezielte Steuerung der Schwindung während der Aushärtung (z.B. von Epoxidharzen) sowie um die Entwicklung von Stoffmodellen zur Vorhersage von Spannungen. Hierzu sind verschiedene Mess- und Prüfgeräte in der Abteilung vorhanden. Mittels eines Laser-Scan-Dilatometer können Umsatz und Schwindung von Polymerisationsprozessen zeitaufgelöst gemessen und Spannungen können optisch, mittels eines Polariskops erfasst werden.

Abb. 1: Zeitaufgelöste Schwindungsmessungen während der Reaktion eines Epoxidharznetzwerkes.

Abb. 2: Schema des Messaufbaus zur Messung der zeitaufgelösten Schwindung