TY - THES

T1 - Untersuchung bio-basierter Alkohole als Thermostabilisatoren in der PVC-Verarbeitung

AU - Eigruber, Paul

N1 - gesperrt bis 29-04-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - In dieser Arbeit werden die Wirkungsweisen von Polyolen als Additive in der Polyvinylchlorid-Verarbeitung untersucht. Diese Substanzklasse hat sich in der Vergangenheit bereits als guter thermo-mechanischer Stabilisator in der Anwendungen erwiesen, allerdings konnte bisher nicht abschließend geklärt werden, warum die Polyole funktionieren, welchem Mechanismus sie unterliegen und inwie-weit andere, hauptsächlich bio-basierte Polyole und wirken. Die hier durchgeführten Untersuchungen zielen darauf ab, ein tieferes Verständnis der Polyole zu schaffen. Auf eine exakte Aufklärung des Wirkmechanismus würde über den Rahmen der Arbeit hinausgehen, deshalb wird darauf verzichtet, der Fokus liegt auf der Wirkung an sich. Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Arbeit stellt die Verwendung der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiment ¿ DoE) dar. Durch den Einsatz dieser Methode, soll im Rahmen dieser Arbeit, ein erster Eindruck darüber gewonnen werden, ob sich diese Herangehensweise für die Rezepturent-wicklung von Stabilisator-Mischungen (Dryblends bzw. One-Packs) eignet. Hintergrund hierfür ist, dass in den letzten Jahren immer effektivere Stabilisatoren auf den Markt gekommen sind, jedoch zu dem Preis, dass hier zum Teil sehr viele verschiedene Komponenten eingesetzt werden. Dies führt somit einerseits zu einer Überladung der Rezeptur, andererseits gehen Informationen wie Wechsel-wirkungen zwischen einzelnen Komponenten oder Einzeleffekt gänzlich verloren, oder werden falsch interpretiert. Die Polyole wurden auf ihren Einfluss auf die statische Thermostabilität und die Erstfarbe nach einma-liger Verarbeitung überprüft. Dazu wurde mit einer Hart-PVC-Rezeptur aus dem Fensterbereich und einer Weich-PVC-Rezeptur aus dem Kabelbereich gearbeitet. Dadurch werden zwei große Einsatzge-biete von PVC abgedeckt. Obwohl gekürzte Rezepturen verwendet wurden, wurden auch Experimente bezüglich Wechselwirkungen mit anderen Rezepturbestandteilen durchgeführt. Beginnend mit bereits etablierten Polyolen wurde schnell der Schritt hin zu bio-basierten Alternativen gemacht. Daes sich bei Polyolen nicht um eine eigene Substanzklasse handelt, wurden auch Kohlenhydrate, zum Teil Edu-kte der Zuckeralkohole, die ebenfalls untersucht wurden, in die Versuchsreihen mit aufgenommen. Hier scheidet sich der Weg, einerseits hin zu höheren Kohlenhydraten, andererseits hin zu oleoche-misch hergestellten Verbindungen. Die Auswertung der Daten erfolgte neben der Interpretation der DoE-Daten auch auf herkömmliche Art, um die Aussagekraft solcher Versuchspläne für PVC-Ausprüfungen besser einschätzen zu können.

AB - In dieser Arbeit werden die Wirkungsweisen von Polyolen als Additive in der Polyvinylchlorid-Verarbeitung untersucht. Diese Substanzklasse hat sich in der Vergangenheit bereits als guter thermo-mechanischer Stabilisator in der Anwendungen erwiesen, allerdings konnte bisher nicht abschließend geklärt werden, warum die Polyole funktionieren, welchem Mechanismus sie unterliegen und inwie-weit andere, hauptsächlich bio-basierte Polyole und wirken. Die hier durchgeführten Untersuchungen zielen darauf ab, ein tieferes Verständnis der Polyole zu schaffen. Auf eine exakte Aufklärung des Wirkmechanismus würde über den Rahmen der Arbeit hinausgehen, deshalb wird darauf verzichtet, der Fokus liegt auf der Wirkung an sich. Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Arbeit stellt die Verwendung der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiment ¿ DoE) dar. Durch den Einsatz dieser Methode, soll im Rahmen dieser Arbeit, ein erster Eindruck darüber gewonnen werden, ob sich diese Herangehensweise für die Rezepturent-wicklung von Stabilisator-Mischungen (Dryblends bzw. One-Packs) eignet. Hintergrund hierfür ist, dass in den letzten Jahren immer effektivere Stabilisatoren auf den Markt gekommen sind, jedoch zu dem Preis, dass hier zum Teil sehr viele verschiedene Komponenten eingesetzt werden. Dies führt somit einerseits zu einer Überladung der Rezeptur, andererseits gehen Informationen wie Wechsel-wirkungen zwischen einzelnen Komponenten oder Einzeleffekt gänzlich verloren, oder werden falsch interpretiert. Die Polyole wurden auf ihren Einfluss auf die statische Thermostabilität und die Erstfarbe nach einma-liger Verarbeitung überprüft. Dazu wurde mit einer Hart-PVC-Rezeptur aus dem Fensterbereich und einer Weich-PVC-Rezeptur aus dem Kabelbereich gearbeitet. Dadurch werden zwei große Einsatzge-biete von PVC abgedeckt. Obwohl gekürzte Rezepturen verwendet wurden, wurden auch Experimente bezüglich Wechselwirkungen mit anderen Rezepturbestandteilen durchgeführt. Beginnend mit bereits etablierten Polyolen wurde schnell der Schritt hin zu bio-basierten Alternativen gemacht. Daes sich bei Polyolen nicht um eine eigene Substanzklasse handelt, wurden auch Kohlenhydrate, zum Teil Edu-kte der Zuckeralkohole, die ebenfalls untersucht wurden, in die Versuchsreihen mit aufgenommen. Hier scheidet sich der Weg, einerseits hin zu höheren Kohlenhydraten, andererseits hin zu oleoche-misch hergestellten Verbindungen. Die Auswertung der Daten erfolgte neben der Interpretation der DoE-Daten auch auf herkömmliche Art, um die Aussagekraft solcher Versuchspläne für PVC-Ausprüfungen besser einschätzen zu können.

KW - PVC

KW - Polyvinylchloride

KW - Additivs

KW - thermal stabilisers

KW - polyols

KW - Design of Experiment

KW - chemistry of polymers

KW - polymer processing

KW - PVC

KW - Polyvinylchlorid

KW - Additive

KW - Thermostabilisatoren

KW - Polyole

KW - statistische Versuchsplanung

KW - Kunststoffchemie

KW - Kunststoffverarbeitung

M3 - Masterarbeit

ER -