TY - THES

T1 - Aufbau und Inbetriebnahme einer Anlage zur Herstellung von exfolierten Nanocomposites

AU - Gschweitl, Michael

N1 - gesperrt bis null

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Bei der Herstellung von Nanocomposites im melt blending Verfahren sind die Verweilzeit und die Scherung und damit die Konfiguration der Anlage bzw. die gewählten Prozessparameter essentiell. Problematisch dabei ist das gegenläufige Verhalten von Verweilzeit und induzierter Scherenergie. In dieser Diplomarbeit wird ausgehend von einer Compounder Konfiguration mit Schmelzepumpe und unterschiedlichen Schneckengeometrien bzw. Extruderdrehzahlen versucht, die Verweilzeit bzw. die eingebrachte Deformationsenergie zu maximieren. Als Füllstoff diente ein organisch modifiziertes Schichtsilikat. Verschiedene Polypropylentypen werden als Matrixpolymer eingesetzt und als Compatibilizer wird ein mit Maleinsäureanhydrid gegraftetes Polypropylen verwendet. Es konnte eindeutig eine Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Menge an zudosiertem Compatibilizer festgestellt werden. Durch den Einbau der Schmelzepumpe erfolgte eine Verdopplung der Verweilzeit. Weiters konnte ein Verarbeitungsfenster für die Extruderdrehzahl festgestellt werden. Ist sie zu niedrig, wird zu wenig Energie in den Prozess eingebracht. Wird sie jedoch zu hoch gewählt, ist die Verweilzeit nicht ausreichend lang. Abschließend kann festgehalten werden, dass durch sorgfältig gewählte Prozessparameter, einer überlegten Schneckenkonfiguration und der Verwendung von Hilfsmitteln, wie einer Schmelzepumpe, die Qualität von Nanocomposites beträchtlich gesteigert werden kann.

AB - Bei der Herstellung von Nanocomposites im melt blending Verfahren sind die Verweilzeit und die Scherung und damit die Konfiguration der Anlage bzw. die gewählten Prozessparameter essentiell. Problematisch dabei ist das gegenläufige Verhalten von Verweilzeit und induzierter Scherenergie. In dieser Diplomarbeit wird ausgehend von einer Compounder Konfiguration mit Schmelzepumpe und unterschiedlichen Schneckengeometrien bzw. Extruderdrehzahlen versucht, die Verweilzeit bzw. die eingebrachte Deformationsenergie zu maximieren. Als Füllstoff diente ein organisch modifiziertes Schichtsilikat. Verschiedene Polypropylentypen werden als Matrixpolymer eingesetzt und als Compatibilizer wird ein mit Maleinsäureanhydrid gegraftetes Polypropylen verwendet. Es konnte eindeutig eine Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Menge an zudosiertem Compatibilizer festgestellt werden. Durch den Einbau der Schmelzepumpe erfolgte eine Verdopplung der Verweilzeit. Weiters konnte ein Verarbeitungsfenster für die Extruderdrehzahl festgestellt werden. Ist sie zu niedrig, wird zu wenig Energie in den Prozess eingebracht. Wird sie jedoch zu hoch gewählt, ist die Verweilzeit nicht ausreichend lang. Abschließend kann festgehalten werden, dass durch sorgfältig gewählte Prozessparameter, einer überlegten Schneckenkonfiguration und der Verwendung von Hilfsmitteln, wie einer Schmelzepumpe, die Qualität von Nanocomposites beträchtlich gesteigert werden kann.

KW - Nanocomposite Verweilzeit Scherenergie Schmelzepumpe Schneckenkonfiguration Schneckendrehzahl

KW - nanocomposite shear rate residence time melt pump screw speed screw geometry

M3 - Diplomarbeit

ER -