Leistungsstärkere Kunststoffe im Kilo-Maßstab

Leistungsstärkere Kunststoffe im Kilo-Maßstab entwickeln

© Foto Hessen-schafft-Wissen, Fraunhofer LBF

Neues Kilolabor zur Herstellung innovativer Materialien und Bauteile im Fraunhofer LBF.

Neue Polymere und Additive für praxisnahe Tests

Die Auswahl unterschiedlicher, auf dem Markt verfügbarer Kunststoffe ist nahezu unerschöpflich, so dass für die überwiegende Mehrzahl der Einsatzbereiche geeignete Varianten zur Verfügung stehen. Zusätzlich lässt sich das Eigenschaftsprofil eines Kunststoffs durch die Zugabe von Additiven für die jeweilige Anwendung passgenau einstellen.


Trotz oder gerade wegen dieser vielfältigen Möglichkeiten treten immer wieder neue Fragestellungen auf, etwa wie Kunststoffe preiswerter, leistungsstärker oder widerstandsfähiger gestaltet werden können als es mit marktüblichen Kunststoffen und Additiven derzeit möglich ist.

Um Lösungen hierfür anbieten zu können, werden im Bereich Kunststoffe des Fraunhofer LBF neue Polymere und Additive durch chemische Synthese hergestellt und getestet. Üblicherweise werden erste chemische Experimente im Syntheselabor in kleinen Mengen durchgeführt, um Ressourcen zu schonen, Abfälle zu vermeiden und mögliche Gefahren frühzeitig zu erkennen. Die Mengen der daraus erhaltenen Substanzen liegen in der Größenordnung von einigen Gramm, was für erste anwendungsorientierte Tests ausreichend ist.

Für praxisnahe Tests beim Kunden oder im Institut sind diese Mengen jedoch zu gering. Um diese Lücke zu schließen, wurde im Bereich Kunststoffe ein Kilolabor eingerichtet, das die Synthese von einigen Kilogramm der zuvor im konventionellen Labor entwickelten Polymere und Additive ermöglicht.

Das Kilolabor ist mit unterschiedlichen Reaktoren ausgestattet, die Reaktionen unter verschiedensten Bedingungen wie beispielsweise unter Inertgasatmosphäre, unter Druck oder bei tiefen und hohen Temperaturen erlauben. Eine entsprechende Peripherie zur Aufarbeitung und Reinigung der Reaktionsprodukte ist ebenfalls vorhanden. Mit dieser Ausstattung sind
sowohl klassische organische Synthesen als auch unterschiedliche Polymerisationsverfahren, insbesondere auch kontrollierte radikalische und lebende ionische Polymerisationen möglich.

Somit lassen sich unter anderem Polymere mit speziellen Architekturen herstellen, die zum Beispiel als Haft- und Phasenvermittler geeignet sind. Das Kilolabor wird genutzt, um kundenspezifische Lösungswege zur Herstellung innovativer Materialien und Bauteile zu erarbeiten.