Extrusion 8-2021

57 Extrusion 8/2021 ➠ Universität Stuttgart Institut für Kunststofftechnik (IKT) www.ikt.uni-stuttgart.de www.imwf.uni-stuttgart.de wachstum durch die bauteileigene Wär- meentwicklung beeinflusst wird. Frage- stellungen sind zum Beispiel, ob das Riss- wachstum durch Erweichungsprozesse gehemmt oder durch Zersetzung be- günstigt wird? Hierbei spielen viele Fakto- ren eine Rolle die mittels einer Hochge- schwindigkeits-Thermografiekamera an schnellen Zugversuchen erfasst sowie über molekulardynamische Struktursimu- n Das Institut für Kunststofftechnik (IKT) forscht zusammen mit dem Institut für Materialprüfung, Werkstoffkunde und Festigkeitslehre (IMWF) an bruchmecha- nischen Modellen, die die lokale Energie- freisetzung an Rissspitzen amorpher Thermoplasten berücksichtigt. Die Temperaturabhängigkeit der mecha- nischen Eigenschaften von Kunststoffen führt dazu, dass erhöhte lokale innere Temperaturveränderungen während ei- ner Rissbildung zu einer lokalen Erwei- chung und zu einer unvorhergesehenen Veränderung der individuellen Kunst- stoffeigenschaften führen können. Ein wichtiger Bestandteil der Charakterisie- rung von Kunststoffen ist der Einfluss der Temperatur. Die bauteileigene Wär- meentwicklung unter mechanischer Bela- stung wird dabei aber bisher nicht be- rücksichtigt. Das IMWF und das IKT ha- ben es sich zur Forschungsaufgabe ge- macht, herauszufinden, wie das Riss- Erfassung der lokalen Energiefreisetzung an Rissspitzen von amorphen Thermoplasten lationen für einen sich ausbreitenden Riss vorhergesagt werden sollen. Das Koope- rationsprojekt zwischen dem IMWF und dem IKT wird durch die Deutsche For- schungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Links: Darstellung der bauteileigenen Wärmeentwicklung; rechts: Strukturmodelle für die molekulardynamische Simulation ➠ Fraunhofer-Institut für Betriebsfestig- keit und Systemzuverlässigkeit LBF www.lbf.fraunhofer.de/green-elastomer stomere als auch für Thermoplaste geeig- net sind. Darüber hinaus entwickelt man Polymere und Elastomere aus nachwach- senden Monomeren sowie Vernetzer und Füllstoffe aus nachwachsenden Ressour- cen. Damit lassen sich Elastomer-Rezeptu- ren bei gleichbleibenden Eigenschaftspro- filen kosteneffizienter und “grüner” ge- stalten als herkömmliche Elastomermi- schungen. Ziel dabei ist es, durch den Ein- satz alternative Ressourcen die Eigenschaf- ten der Elastomere zu erhalten. Damit die Bestandteile der Elastomer- Produkte zukünftig umweltfreundlicher werden, forcieren die Experten am Fraunhofer LBF ihre Forschungsaktivitä- ten hinsichtlich der Entwicklung bioba- sierter Elastomere, Additive und Füllstof- fe und unterstützen so die umweltscho- nende Produktentwicklung der chemi- schen und kautschukverarbeitenden In- dustrie. Untersucht werden vorhandene, kundenspezifische Rezepturen, deren n Elastomere sind höchst innovative Werkstoffe. Durch gezielte Compoun- dierung mit auserwählten Rohstoffen vollbringen sie Höchstleistungen in zahl- reichen Anwendungen und vielen Berei- chen des täglichen Lebens. In Zusam- menhang mit der steigenden Verantwor- tung hinsichtlich Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit ist es auch im Bereich der Elastomere sinnvoll, deren Bestand- teile aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Dabei müssen die Eigen- schaften der Produkte zuverlässig erhal- ten bleiben. Wissenschaftler*innen des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF entwik- keln neue Rezepturen, damit Kautschu- ke, Füllstoffe, Weichmacher, Additive und Vernetzer “grüner” werden. Das Fraunhofer LBF hat sich als For- schungsschwerpunkt auf die Herstellung neuartiger Additive aus nachwachsenden Rohstoffen spezialisiert, die sowohl für Ela- Grüne Elastomere – Neue Rezepturen mit natürlichen Inhaltsstoffen entwickelt einzelne Bestandteile entschlüsselt und diese mit grünen Komponenten nachge- bildet. Auf diese Weise ersetzen sie bei- spielsweise Standardfüllstoffe wie Ruß aus Erdöl umweltschonender durch Ruß aus alten Reifen oder Asche von Reis- schalen. Stoffe, die am Ende der Wert- schöpfungskette stehen, finden so neue Verwendung. Traditionelle Weichmacher werden durch Naturstoffe wie Butter oder Ölen ausgetauscht. “Eine unserer Hauptkompetenzen liegt darin, Elasto- mere aus Bio-Rohstoffen zu fertigen”, so Dr. Ali Golriz, der die Elastomertechnolo- gie im Fraunhofer LBF leitet. “Unser Team ist spezialisiert auf nachhaltige For- mulierung und smarte Prozesssteuerung entlang allen Schritten der Wertschöp- fungskette.”