Modifizierung von linearem PMMA mit vernetzten PMMA-Kolloiden zur gezielten Veränderung der Werkstoffeigenschaften

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Im vorliegenden Projekt sollen sphärische, vernetzte PMMA-Kolloide mit variabler Größe und einstellbarem Vernetzungsgrad in eine Matrix aus linearem PMMA eingebettet werden. Lineare Ketten sollen so in die vernetzten Kolloide eindringen können. Die chemische Verwandtschaft der beiden Bestandteile sorgt dabei für deren Verträglichkeit, der variable Vernetzungsgrad im Kolloid fördert eine kontrollierte Anbindung beider Bestandteile. Die Komponenten werden sowohl als Kleinstmengen aus der Lösung gemischt wie auch unter Verarbeitungsbedingungen mit Extrudern. Die Extrusion erfolgt unter Berücksichtigung der extremen Größenverhältnisse von Kolloid zu Verarbeitungsvolumen. Die Verteilung der Kolloide und deren Gestalt in der Matrix wird mit Neutronenkleinwinkelstreuexperimenten und ggf. mit Elektronenmikroskopie analysiert, die molekulare Dynamik des Compositmaterials mit Kernresonanzspektroskopie. Herausgearbeitete Einflüsse von gut charakterisierten Kolloiden und gezielt variierten Prozessbedingungen auf die Morphologie des Compounds ergeben zunächst ein besseres Verständnis der Einarbeitung von Kolloiden. Anschließend sollen Zusammenhänge zwischen der Struktur der quellbaren Kolloide und den rheologischen, kalorischen und mechanischen Eigenschaften des Compounds ermittelt werden. Das Ziel ist die Präparation von Modellcompounds, die frei von spezifischen chemischen Wechselwirkungen sind und so grundlegende Untersuchungen an Kolloid-Polymergemischen ermöglichen und gleichzeitig zu einem interessanten Eigenschaftsprofil unter Erhalt der Transparenz und guter Verarbeitbarkeit führen können.