DFG Walter Benjamin-Programm

Formbarkeit stark vernetzter Polymere - Vitrimere als neue Klasse der Matrixpolymere

Im Rahmen einer DFG-geförderten Walter Benjamin-Stelle adressiert dieses Projekt die Erforschung einer relativ neuen Polymerklasse, den sogenannten Vitrimeren. Diese Materialien vereinen die hervorragenden mechanischen Eigenschaften stark vernetzer Duroplaste mit der Formbarkeit von Thermoplasten. Der große Vorteil der Vitrimere besteht darin, dass sie trotz ihres molekular vernetzten Zustands jenseits der Perkolationsgrenze repariert, umgeformt und recycelt werden können. Dies ist auf die Präsenz spezieller schaltbarer Bindungen zurückzuführen. Vitrimere stellen somit eine Klasse nachhaltiger Polymere dar und eröffnen neue Perspektiven für Verarbeitungsprozesse sowie neue Wege, die Lebensdauer und Dauerhaftigkeit von entsprechenden Kunststoffanwendungen zu erhöhen.

Um diese besonderen Eigenschaften in vollem Umfang nutzen zu können, fehlt jedoch insbesondere aus technologischer Sicht ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden formbarkeitsinduzierenden physikalischen und physikalisch-chemischen Mechanismen. Dieser notwendige Erkenntnisgewinn bekommt zusätzliche Relevanz im Bereich der Vitrimer-basierten Verbundwerkstoffe, wenn weitere physikalische und chemische Wechselwirkungen, z. B. zwischen eingebetteten Fasern und der Vitrimermatrix, auftreten.

Im Rahmen des Projekts ist es daher vor allem das Ziel, ein besseres Verständnis der grundlegenden Eigenschaftsmechanismen von Vitrimeren zu erlangen, um deren Weg als Klasse nachhaltiger Polymere und polymerer Matrixsysteme für Faserverbundwerkstoffe weiter zu erschließen.

Dr.-Ing.

Andreas Klingler

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