Leitfähige Polymerkomposite

Die elektrische Leitfähigkeit von Polymeren lässt sich durch die Einarbeitung von leitfähigen Füllstoffen signifikant verbessern. Derartige leitfähige Polymerkomposite kommen u.a. für antistatische Verpackungsmaterialien und für die elektromagnetische Abschirmung von elektronischen Komponenten zum Einsatz. Darüber hinaus besteht ein hohes wissenschaftliches und wirtschaftliches Interesse in der Entwicklung innovativer Sensoren beispielsweise für den Einsatz intelligenter Textilen. Entscheidend für die elektrischen Eigenschaften dieser Materialen ist dabei die Ausbildung von leitfähigen Füllstoffstrukturen in der Polymermatrix. Diese leitfähigen „Pfade“ werden dabei neben der Füllstoffkonzentration und dem Füllstofftyp maßgeblich durch den Herstellungsprozess beeinflusst, welcher in den meisten Fällen über die Schmelze erfolgt.

Die Herausforderung dieses Forschungsprojektes liegt darin begründet die physikalischen Zusammenhänge der Strukturentwicklung von leitfähigen Füllstoffen in Polymerschmelzen unter dem Einfluss von Scher- und Dehnströmungen grundlegend zu verstehen. Gekoppelte elektrische und rheologische Messungen bieten dafür ein sehr sensitives Tool um Veränderungen der leitfähigen Strukturen unter aufgebrachter Deformation zu untersuchen. Der Fokus liegt dabei neben den unterschiedlichen experimentellen Beanspruchungsarten und Versuchsmoden ebenfalls auf der gezielten Variation von Polymer- und Füllstoffeigenschaften. Darüber hinaus geben uns die rheologischen Experimente Informationen über das Fließ- und damit das Verarbeitungsverhalten von gefüllten Polymerschmelzen.