Korrelation zwischen Normalspannungseffekten und der molekularen Topologie von Polymeren mittels neuer hochsensitiver Detektionsmethoden

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Strömungen von nicht-Newtonschen Fluiden, z.B. Polymerschmelzen, zeigen ein von der mechanischen Beanspruchung und vom Material abhängiges anisotropes Fließverhalten. Dieses ist auch auf Normalspannungseffekte (NSE) im Material zurückzuführen und äußert sich in mechanischen Instabilitäten, z. B. durch unerwünschte Oberflächeninstabilitäten. In diesem Projekt soll im Detail untersucht werden, wie sich die polymere Topologie auf die rheologischen Eigenschaften und speziell auf die Normalspannungsdifferenzen (NSD) auswirkt. Es werden an definierten Polymerproben und deren Mischungen die rheologischen Eigenschaften, besonders die NSD, mittels Rotations- und Kapillarrheometer sowie Rheotens bestimmt. Um die Messung der NSD zu verbessern, werden Erweiterungen der bestehenden Messinstrumente konstruiert und optimiert. Diese sollen eine bisher nicht erreichte hochsensitive und hochfrequente Bestimmung der zeitabhängigen NSD ermöglichen. Zur Auswertung der Daten kommen moderne mathematische Analysemethoden zum Einsatz. Die zeitabhängigen Daten werden u.a. mit Fourier- Transformation, Auto- und Kreuzkorrelationsfunktionen bearbeitet. Eine simultane numerische Simulation soll die gefundenen experimentellen Zusammenhänge unterstützen.