Entwicklung neuartiger Verarbeitungshilfsmittel zur Unterdrückung des Sharkskin-Effekts bei der Extrusion von metallocenkatalysierten Polyethylenen

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Ziel des Projekts ist die Entwicklung neuartiger Verarbeitungshilfsmittel (Polymer Processing Aids, PPAs) zur Unterdrückung des Sharkskin-Effekts bei der Extrusion von metallocenkatalysierten Polyethylenen und die Aufklärung ihrer Wirkmechanismen. Die Vorarbeiten der Antragsteller haben ergeben, dass thermoplastische Elastomere (TPEs) auf der Basis von Siloxanen (TPSE) oder Polyurethanen (TPE-U) das Potential besitzen, die bisher eingesetzten und hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Umweltbelastung und Verarbeitungsverhalten problematischen fluorierten PPAs vollständig zu ersetzen. Gleichzeitig haben die Vorarbeiten neue Fragen aufgeworfen hinsichtlich der Mechanismen der Sharkskin-Entstehung bzw. Sharkskin-Unterdrückung, deren Beantwortung für eine zielgerichtete Entwicklung optimierter Verarbeitungshilfsmittel unerlässlich ist. So ist zu klären, welche Eigenschaften eines PPAs für die Unterdrückung des Sharkskin-Effekts ursächlich sind und wie diese Eigenschaften durch die Konstitution des Verarbeitungshilfsmittels beeinflusst werden. Dazu sind sowohl eingehende rheologische Untersuchungen an reinen TPEs und an PE/TPE-Blends geplant als auch Extrusionsversuche mit den Zielstellungen der Ermittlung einer optimalen Zusatzmenge, der Untersuchung des Zersetzungsverhaltens der PPAs unter Extrusionsbedingungen sowie der Beeinflussung der Produkteigenschaften durch Zusatz von PPAs. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens sind gleichermaßen für die Grundlagenforschung wie auch für die praktische Anwendung in der Kunststoffverarbeitung von Bedeutung.