Polymeradditive für Gradientenwerkstoffe

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens gelang es, UV-Absorber und Lichtstabilisatoren so zu modifizieren, dass sie in einer oberflächennahen Schicht von Polyamidfilamenten durch Migration angereichert waren und somit in dem primär am meisten beanspruchten Faserbereich ihre Schutzwirkung entfaltet wurde.

Das modifizierende Konzept beruhte auf der Synthese von zusammengesetzten Additiven durch chemische Verknüpfung von UV/VIS-Stabilisatoren als Wirksubstanz sowohl mit thermodynamisch polymerunverträglichen Strukturbausteinen als Migrationskomponente als auch mit matrixaffinen Molekülstrukturen mit Ankerfunktion zu jeweils einem Gesamtadditivsubstrat. Die modifizierten Stabilisatoren waren als zusammengesetzte Polymeradditive auf herkömmliche Weise Polymermatrix verarbeitbar.

Durch eine ausgewogene, dem jeweiligen Stabilisatormolekül angepasste Kombination von Migrationskomponenten und Ankerelementen wurde eine Anreicherung der Wirksubstanzen im Oberflächenbereich der Filamente erreicht, gleichzeitig ein vollständiges Ausblühen oder eine spätere Extraktion der modifizierten Additive in der Gebrauchsphase vermieden. Durch Bewitterungs- und Belichtungsversuche sowie Abbauuntersuchungen konnte eine erhöhte Lichtschutzwirkung einiger Additive gegenüber kommerziell stabilisierten Referenzmaterialien nachgewiesen werden. Mit dem Vorhaben wurde ein neues Wirkprinzip bei der internen Textilausrüstung erfolgreich erprobt. Es resultierten eine höhere Effizienz, ein besserer Ausnutzungsgrad und eine längere Wirksamkeit der Additive.

• Hydrophobisierung
• Hydrolysestabilisierung
• Antischmutz-Wirkung
• Hydrophilierung
• Barriere-Eigenschaften
• Flammhemmung
• Thermostabilisierung
• Antibakterielle Ausrüstung

• Design und Synthese diesbezüglicher Additive
• Herstellung von Masterbatchen oder Compounds
• Erprobung im Spritzgussprozess
  (Prüfkörperherstellung bereits mit 8 Gramm Polymer möglich)
• Folienextrusion und Charakterisierung
• Evaluierung der Effekte mittels Schmelzspinntechnologie