Rezeptur- und Prozesseinfluss auf mikromechanische Wirkzusammenhänge in thermoplastischen Vulkanisaten
Die mechanische Modellierung thermoplastischer Vulkanisate (TPV) stellt Entwickler vor große Herausforderungen. Neben den üblicherweise betrachteten Wechselwirkungen müssen auch die komplexen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Komponenten im Polymerblend berücksichtigt werden, also der thermoplastischen Phase (meist PP) und der elastomeren Phase (beispielsweise EPDM).
Bereits im Herstellungsprozess der dynamischen Vulkanisation beeinflussen Faktoren wie Partikelgröße, Vernetzungsgrad und Kettenabbau maßgeblich die Materialkonstitution. Auch in der nachfolgenden Spritzgießverarbeitung bestimmen Fließ- und Abkühlbedingungen die lokale Konfiguration des Blends. Besonders entscheidend sind dabei Verstreckung und Orientierung der Elastomerpartikel. Beide Prozessschritte prägen die resultierenden Materialeigenschaften. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette entstehen zudem komplexe Wechselwirkungen, die sich direkt auf lokale Material- und globale Bauteileigenschaften auswirken.
© IKVZur genaueren Untersuchung dieser Zusammenhänge werden im Rahmen eines DFG-geförderten Projekts eigens entwickelte Compounds analysiert. Mittels Rasterkraftmikroskopie und Nanoindentation werden die mikromechanischen Eigenschaften der Einzelphasen bestimmt. Die so gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen Rückschlüsse auf die Wirkzusammenhänge zwischen Rezeptur, Verarbeitung und makroskopischen Werkstoffeigenschaften.
Projektdaten und Förderung:
Wir danken der DFG für die Förderung des Projekts (Förderkennzeichen DA 488/5-1) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 05.2025 – 04.2028
Förderung:
