Synthesechemie

Das Forschungsteam Synthesechemie steht für ein maßgeschneidertes Funktionspolymerdesign (Macromolecular Engineering) und ist fokussiert auf Additiv- und Polymersynthesen zur chemischen bzw. physikochemischen Modifizierung von vorzugsweise thermoplastisch verarbeitbaren Polymeren.

Das Materialspektrum umfasst industrielle Standardpolymere, Biowerkstoffe und Spezialpolymere bis hin zu Hochleistungs- bzw. High-Tech-Polymeren mit hohen Schmelz- bzw. Verarbeitungstemperaturen.

Ein bedeutender Forschungskomplex ist die Entwicklung kundenspezifischer Lösungen zur bioaktiven Oberflächenfunktionalisierung verschiedenster Kunststoffmaterialien. Dazu kann eine vorhandene Basistechnologie auf unterschiedliche Produktanforderungen optimiert werden.

• Synthese, Modifizierung, Charakterisierung und Erforschung der Wirksamkeit funktionalisierender, sich spontan während der Polymerverarbeitungsprozeduren an Ober- bzw. Grenzflächen durch Migration und Segregation anreichernder Polymeradditive. Diese verleihen den damit modifizierten Polymerwerkstoffen gezielt:
  • polare / hydrophile Eigenschaften
  • hydrophobe Eigenschaften
  • antibakterielle Eigenschaften
  • flammhemmende Eigenschaften
  • UV-Lichtschutz-Eigenschaften
  • Barriere-Eigenschaften
  • Kennzeichnungsmerkmale

Auf diese Weise entstehen Funktionspolymersysteme mit Struktur- und Eigenschaftsgradienten - sogenannte Gradientenwerkstoffe. 

Weitere individuelle Schwerpunkte sind:

• thermotrope "reactive LCPs" und compatibilisierende reaktive Polymeradditive als molekulare Verträglichkeitsvermittler für homogenisierte Polymerblends durch “reactive polymer blending”
• bifunktionelle Reaktivkoppler ("chain extender") und reaktive  „Modifier“ zur Polymermodifizierung mittels “reactive compounding”
• trivalente Polymeradditive zur kovalenten Implementierung von Zusatzfunktionen
• Polymer- und Additivsynthesen unter Verwendung biobasierter Rohstoffe
• Modifizierung und Verformung biobasierter Polymerwerkstoffe zu Fasern
• supramolekulare, reaktive Komplexbildner zur permanenten Polymermodifizierung
• Synthese von Spezial- und Funktionspolymeren sowie von Polymeradditiven in Kleinchargen, einschließlich Auftragssynthesen und Herstellung von Mono- und Multi- Filamenten, Fasern und Folien aus Funktions- und Spezialpolymeren bzw. "High-Tech"- Polymeren mit hohen Schmelz- bzw. Verarbeitungstemperaturen
• Bikomponenten – Hochtemperatur – Schmelzspinntechnologie mit Spinngeschwindigkeiten von bis zu 6.000 m/min (LOY, POY, HOY, FOY)
• Entwicklung von Spezialfasern mit schaltbaren Trägersystemen für medizinische Wirkstoffe

• Bioaktive Polymerformulierungen
• Polymeradditive für Gradientenwerkstoffe
• Thermotrope "reactive  LCPs"
• Reaktive Modifier zur Polymermodifizierung mittels "reactive  compounding"
• Bi-Komponenten – Hochtemperatur – Schmelzspinntechnologie (v ≤ 6.000 m/min)
• Produktkennzeichnung von Fasern
• Additive mit antibakteriellem Wirkungsspektrum

• Multifunktionssyntheseanlage zum „scale-up“ chemischer Syntheserouten im Kg – Maßstab
• Synthesen bis 100l-Reaktor
• Reaktionsanalysen mittels online - IR - Spektroskopie (IR-Sonde)
• Kalorimetrie chemischer Reaktionen
• Polymerverarbeitung mit geringem Materialeinsatz
• Mini- Schmelzspinnapparatur (m ≤ 8 g; δ ≤ 360 °C)
• Midi- Schmelzspinnapparatur (Q₁: 10 - 115 g/h; Q₂: 80 - 980 g/h; δ ≤ 430 °C)
• Hochtemperatur-Schmelzspinntester (Q ≤ 3 kg/h; δ ≤ 450 °C; v ≤ 4.000 m/min)
• Bi-Komponenten- Hochtemperatur- Schmelzspinnapparatur (Q ≤ 5 kg/h; δ ≤ 450 °C; v ≤ 6.000 m/min)
• 60 MHz Tisch-NMR-Spektrometer für die Aufnahme von ¹H-, ¹³C-, ¹⁹F- sowie 2D-Spektren