Schmelzeverarbeitung hochgefüllter Compounds besser verstehen

Die Abrasivität hängt nicht nur vom Füllstoffanteil und der Härte der Partikel ab, sondern auch von deren Form und der Gegenwart entsprechender Additive wie Oberflächenmodifikatoren oder Haftvermittler und Rheoadditive. In dem neuen Projekt werden für besonders bedeutsame Compounds repräsentative Formulierungen hinsichtlich Typ und Anteil des Füllstoffs, von Haftvermittlern und Rheoadditiven definiert und am Fraunhofer LBF hergestellt. Dabei werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die zu berücksichtigenden Verarbeitungsbedingungen genau betrachten. Das abrasive Verhalten wird mittels der von den Darmstädter Experten entwickelten Plättchenapparatur untersucht und bewertet. In dieser sind rechteckförmige Plättchen aus repräsentativen Stählen gegenüberliegend angeordnet, so dass zwischen den Plättchen ein Schlitz besteht. Durch diesen wird die Schmelze hindurchextrudiert. 

Die von der Schmelze hervorgerufenen Scherkräfte an der Plättchenoberfläche sind vergleichbar denen im realen Prozess. In Abhängigkeit von der Abrasivität der Schmelze kommt es an den Plättchen zum Verschleiß. Dieser wird in Form des Gewichtsverlusts der Plättchen quantifiziert. Bei nicht signifikantem Gewichtsverlust können mittels bildgebender Methoden (wie optische Mikroskopie oder Weißlichttopografie) anhand des Verschleißbilds vergleichende Aussagen gewonnen werden. Parallel zu den Verschleißuntersuchungen werden die Compounds hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit rheologisch charakterisiert und mit Blick auf ihre praktische Anwendung mechanischen Standardtests unterzogen.

Für ein umfassendes Verständnis zum Verschleiß- und Verarbeitungsverhalten der Formulierungen erfolgen morphologische Untersuchungen beispielsweise durch optische oder Rasterelektronenmikroskopie.
Das als Verbundprojekt geplante Vorhaben soll branchenübergreifend angelegt sein. Dies soll eine Diskussion des Themas "Abrasivität bei der Verarbeitung hochgefüllter Compounds" über Fachgrenzen hinweg befördern, um dadurch neue, bisher nicht angedachte Aspekte und Fragestellungen zu identifizieren.