Entwicklung von Mehrphasen-pvT-Modellen

Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des pvT-Verhaltens von Polymeren mit mehreren Kristallisationsphasen.

Wärmefluss eines isotaktischen Polypropylens während der Abkühlung zeigt die α- und meso-Kristallisationsmodifikation bei verschieden Kühlraten. | Bild: IKV

Modellierung des pvT-Verhaltens von Polymeren mit simultan auftretenden Kristallisationsmodifikationen

Das zunehmende Bestreben der kunststoffverarbeitenden Industrie zur simulativen Abbildung und modellbasierten Optimierung der Produktionsverfahren erfordert neben der Modellierung der Prozesse präzise und realitäts- bzw. prozessnahe Materialdaten. Es ist bekannt, dass das spezifische Volumen, die Kristallisationstemperatur und die Gefügestruktur besonders von der Kühlrate und dem vorherrschenden Druck im Prozess abhängig sind. Daher wurde kürzlich am IKV ein neues Kühlraten abhängiges pvT-Modell entwickelt.

Typische pvT-Modelle gehen allerdings von einem einzigen Phasenübergang an der Übergangstemperatur aus. Allerdings zeigen Kühlraten im oberen Grenzbereich realer Prozesse mehrere Übergangstemperaturen. Hierbei entstehen verschiedene Kristallisationsmodifikationen, die nur bei bestimmten Abkühlbedingungen auftreten. Deine Aufgabe wird es sein das pvT-Verhalten von Thermoplasten mit 2 auftretenden Kristallisationsmodifikationen zu untersuchen. Dazu wirst du die Kühlbedingungen zur Erzeugung der α- und meso-Modifikation eines isotaktischen Polypropylen untersuchen. Darauf aufbauend sollen pvT-Messungen mit den ermittelten Kühlbedingungen durchgeführt werden. Aus den gemessenen Zusammenhängen wird im finalen Schritt ein empirisches pvT-Modell abgeleitet.

Gemeinsam werden wir eine detaillierte Themenbeschreibung erarbeiten und den Arbeitsumfang auf das Format der Arbeit anpassen.

Ich freue mich auf deine Bewerbung.

Ansprechpartner
Jonathan Alms, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-28364
E-Mail: jonathan.alms@ikv.rwth-aachen.de