Studentische Arbeit

Herstellung und Charakterisierung von thermoplastischen Vulkanisaten (TPV)

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Von der Rezeptur zum Bauteil: Entwickle und charakterisiere thermoplastische Elastomere
Stuwi-Herstellung und Charakterisierung vonthermoplastischen Vulkanisaten (TPV)© IKV
Schematische Darstellung des Herstellungsprozesses von thermoplastischen Vulkanisaten (TPV)

Thema der Arbeit

Elastische Bauteile wie Dichtungen, Schutzabdeckungen oder flexible Komponenten finden sich in zahlreichen technischen Anwendungen. Viele dieser Bauteile bestehen heute aus vernetzten Elastomeren, die sich nach ihrer Nutzung nicht einfach wieder aufschmelzen und neu verarbeiten lassen.
Eine Wiederverarbeitung solcher Bauteile bietet daher großes Potenzial für eine nachhaltigere Materialnutzung.Thermoplastische Vulkanisate (TPV) bieten hierfür einen vielversprechenden Ansatz, da sie die elastischen Eigenschaften vernetzter Elastomere mit der Verarbeitbarkeit von Thermoplasten verbinden. Aufgrund ihrer Verarbeitungseigenschaften sind TPV mechanisch rezyklierbar. Damit sind sie exzellente Ersatzwerkstoffe für herkömmliche Elastomere, welche nicht direkt wiederverwertbar sind. Im Rahmen dieser Arbeit werden PP/EPDM-basierte TPV mit unterschiedlichen Zusammensetzungen hergestellt und untersucht, wie die Zusammensetzung und Verarbeitung die Phasenmorphologie und mechanischen Eigenschaften beeinflussen.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt

Die Arbeit ist Teil eines Forschungsprojekts, das den Zusammenhang zwischen der inneren Struktur von TPV und ihrem mechanischen Verhalten untersucht. Ziel ist es, die Eigenschaften der einzelnen Materialbestandteile besser zu verstehen und das Verhalten des gesamten Werkstoffs zukünftig auch in Simulationen abzubilden.

Zielsetzung

Ziel deiner Arbeit ist die Herstellung und experimentelle Charakterisierung verschiedener TPV. Dazu werden zunächst geeignete Rezepturen auf Grundlage bestehender Vorarbeiten abgeleitet. Anschließend werden die TPV-Compounds in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner in einem Mischprozess hergestellt, im Spritzgießen zu Prüfplatten weiterverarbeitet und hinsichtlich ihrer inneren Struktur und mechanischen Eigenschaften untersucht. Anhand der Ergebnisse soll der Einfluss der Materialzusammensetzung und des Herstellungsprozesses auf die resultierenden Werkstoffeigenschaften bewertet werden.

Deine Aufgabenstellung

Literaturrecherche zu thermoplastischen Vulkanisaten und deren Herstellung Literaturrecherche zu thermoplastischen Vulkanisaten und deren Herstellung
Ausarbeitung geeigneter TPV-Rezepturen auf Basis bestehender Vorarbeiten Ausarbeitung geeigneter TPV-Rezepturen auf Basis bestehender Vorarbeiten
Planung und Durchführung der Compoundierung verschiedener TPV Mischungen Planung und Durchführung der Compoundierung verschiedener TPV Mischungen
Herstellung von Prüfplatten und Probekörpern Herstellung von Prüfplatten und Probekörpern
Untersuchung des mechanischen Werkstoffverhaltens der hergestellten TPV Untersuchung des mechanischen Werkstoffverhaltens der hergestellten TPV
Weiterführende Charakterisierung der inneren Struktur

Dein Profil

  • Bevorzugte Studiengänge: Maschinenbau, Materialwissenschaften, Kunststofftechnik oder einer vergleichbaren Fachrichtung
  • Interesse an Kunststoffen, Elastomeren und Werkstofftechnik
  • Interesse an experimenteller Arbeit und Kunststoffverarbeitung
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
  • Vorkenntnisse in Kunststofftechnik oder Werkstoffprüfung sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich

Das sind deine Benefits

  • Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsprojekt
  • Kontakt zu Unternehmen für die Mischungsherstellung
  • Abwechslungsreiche Mischung aus Literaturrecherche, experimenteller Arbeit und Werkstoffanalyse
  • Arbeit in einem jungen, motivierten Team
  • Selbstständiges Arbeiten bei intensiver Betreuung
  • Schnelle Bearbeitung, direkter Kontakt für Fragen während der Bearbeitung
  • Sofortiger Start möglich

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich gerne bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.