Studentische Arbeit

Alterungsverhalten von Mehrschichtsystemen

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Infrarot-Mikroskopie als Werkzeug zur Identifikation von einzelnen Lagen in Kunststofffolienverbunden
Stuwi-Alterungsverhalten von Mehrschichtsystemen© Bruker

Thema der Arbeit:

Aufgrund von hohen Anforderungen an Kunststofffolien gelangen nach wie vor Verbundsysteme zum Einsatz. Diese können auf der Kombination mit verschiedenen Grundmaterialien (Kombination mit Aluminium oder Pappe) oder auch als reiner Kunststoffverbund hergestellt werden. Im Zuge dessen gelangen insbesondere unterschiedliche Kunststoffe, Haftvermittler und Farben inklusive ihrer Bindemittel zum Einsatz, sodass verschiedene Eigenschaften zu einem funktionalen Produkt kombiniert werden.

Im Rahmen dieser Arbeit soll geprüft werden, ob sich die verschiedenen Lagen infrarotspektroskopisch erfassen und Veränderungen nach künstlicher Alterung (Temperatur und / oder Lösungsmittel) greifen lassen. Im nächsten Schritt ist zu bewerten, ob diese Veränderungen bei einzelnen Lagen einer rein physikalischen oder in Kombination mit einer chemischen Alterung unterliegen.

Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:

Die im physikalischen Labor des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) durchgeführten Untersuchungen unterstützen die industrielle und institutseigene Forschung maßgeblich bei der Validierung von Qualitäts- und Fertigungsparametern. Schwerpunkte liegen in der Werkstoffcharakterisierung mittels thermischer, spektroskopischer, rheologischer sowie chromatografischer Analysen, um das Werkstoffverhalten zu bewerten und somit neben der Forschung auch bei industriellen Fragestellungen eine zielgeleitete Betrachtung vorzunehmen. Durch diese Analysen liefert das Labor essenzielle Erkenntnisse für die Optimierung von Produktionsabläufen und verbesserte Qualitäten.

Zielsetzung:

Ziel dieser Arbeit ist die experimentelle Untersuchung des Alterungsverhaltens von verschiedenen Lagen in Kunststofffolien-Mehrschichtsystemen. Diese Erkenntnisse können zukünftig dienlich sein, um beispielsweise die Verbesserung der Recyclingfähigkeit dieser Produkte bewerten zu können. Zur Erreichung dieses Ziels muss einerseits die angedachte Prüfmethode validiert und auf mögliche Einschränkungen getestet werden. Im nächsten Schritt sind sowohl neuwertige als auch künstlich gealterte Proben mit diesem Verfahren zu analysieren und mögliche Veränderungen interpretiert und bestmöglich verschiedenen Alterungsmechanismen zugeordnet werden. Auch die Alterung dieser Proben ist unter Verwendung von Temperatur und unterschiedlichen Lösungsmitteln ein Bestandteil dieser Arbeit.

Deine Aufgabenstellung:

Die Arbeit unterteilt sich in folgende Arbeitsschritte:

  • Einarbeitung und Bedienung eines Infrarot-Mikroskops
  • Identifikation charakteristischer Materialparameter
  • Einarbeitung in die Alterung von Kunststoffen
  • Durchführung unterschiedlicher Alterungsprozesse
  • Recherche zu Haftvermittlern und Folienverbunden
  • Interpretation und Bewertung von Alterungsvorgängen

Im Rahmen einer Masterarbeit wird – gegenüber einer Bachelorarbeit – der Umgang erweitert, indem auch komplexere Systeme und somit schwerer greifbare Alterungsmechanismen zu interpretieren sind. Zudem soll sich auch die Recherche umfangreicher gestalten, indem zusätzlich eine Übersicht derzeitiger Forschungsthemen unter Verwendung dieser Messmethodik aufzubereiten sind.

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Chemie, Wirtschaftsingenieurswesen, Materialwissenschaften…)
  • Interesse an analytischen Aufgabenstellungen und praktischen Arbeiten im Labor
  • Selbstständige, strukturierte und teamorientierte Arbeitsweise

Das sind deine Benefits:

  • Arbeit in einem motivierten Team
  • Selbstständige Arbeit mit bedarfsgerechter Betreuung
  • Bearbeitung forschungsrelevanter Fragestellungen
  • Individuelle Abstimmung von Aufgabenstellung und Zeitrahmen
  • Einblick in die Kunststoffanalyse
  • Experimentelle Arbeiten im Labor – mittendrin statt nur dabei

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.