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Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite PYCO

 

bei der Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite PYCO

Die Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite PYCO entwickelt gemeinsam mit dem Lehrstuhl Polymermaterialien der BTU Cottbus an den Standorten Teltow und Wildau hochvernetzte Polymere (Reaktivharze/Duromere) für Anwendungen in allen Branchen, insbesondere für die Verkehrstechnik (vor allem Luftfahrt), die Informations- und Kommunikationstechnik sowie die Gerätetechnik.

Gegenwärtiger Schwerpunkt sind Entwicklungen für den Einsatz im Leichtbau und in der Mikro- und Optoelektronik: Neue (Nano)Materialien, Prepregs, Kernwerkstoffe, Schichtverbunde, faserverstärkte Polymere, Sandwichstrukturen, Bistabile Displays, optisch integrierte Bauelemente, Barriereschichten.

Die Anwendungsformen der Reaktivharze für den Leichtbau sowie die Mikro- und Optoelektronik sind vor allem: Klebstoffe, Beschichtungen, Lacke, Bindemittel, Inmolds/Gelcoats, Gießharze, Prepregharze, Resin Transfer Molding (RTM), Pultrusionsharze und Schäume. Diese haben besondere Eigenschaften, wie hohe Flammfestigkeit, hohe Bruchzähigkeit (Sprödigkeit), geringer Volumenschrumpf, schnelle und latente Härtung, Wiederlösbarkeit (bei Klebstoffen), Barriereeigenschaften (gegen Wasser und Sauerstoff), angepasste Ausdehnungskoeffizienten (CTE), angepasste Brechungsindizes, Reparatureignung oder Recyclierbarkeit. Da diese Eigenschaften häufig gegenläufig sind, wird dem Ausbalancieren dieser Eigenschaften besondere Aufmerksamkeit gewidmet.

Einmalig für eine Forschungseinrichtung in Deutschland wird die gesamte Entwicklungskette vom Monomer bis zum Bauteil abgedeckt. Beginnend mit der Monomersynthese werden in weiteren Entwicklungsschritten die Prepolymerherstellung, einschließlich des Einbaus auch selbst entwickelter Koreaktanden, wie Flammfestmacher, Zähmodifikatoren (Toughener) bzw. (selbst entwickelte) Füllstoffe oder andere funktionelle Verbindungen (NLO-Aktive) untersucht.

Es werden Verarbeitungseigenschaften entwickelt, Prototypen (häufig gemeinsam mit dem Anwender) hergestellt und charakterisiert sowie Qualitätssicherungsmerkmale erarbeitet. Je nach vom Anwender gewünschter Entwicklungsstufe resultieren am Ende der Entwicklung Reaktivharz-Formulierungen, faserverstärkte Materialien, Sandwichstrukturen oder andere gewünschte Bauteile als Demonstratoren.

Auch Methoden wie:

  • das Optical Crack Tracing (OCT) zur Ermittlung der Bruchzähigkeit,
  • die Volumendilatometrie (Volumenschrumpf) (gemeinsam mit der InnoMat GmbH),
  • die Nano-TMA/TGA/DVS zur Untersuchung dünner Polymerschichten oder
  • ein Permeationsmessplatz für Wasser und Sauerstoff

werden entwickelt und finden große Resonanz bei den Anwendern und Herstellern von Reaktivharzen.

Dem Bedürfnis, insbesondere von kleinen und mittleren Unternehmen, nach wissenschaftlichem Beistand kommen die Anwenderlaboratorien und die Technika für faserverstärkte Kunststoffe entgegen.