Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Forschungsbericht Berichtszeitraum: 01.01.97 - 31.12.98

AN-INSTITUTE

 

Geusaer Straße			Tel.:	(03461) 46-27 45
06217 Merseburg			Fax:	(03461) 46-25 35
			eMail:	ipw@iw.uni-halle.de
			Internet:	http://mlucom6.urz.uni-halle.de/
Vorsitzender des Vorstandes:
	Prof. Dr. Goerg H. Michler		Tel.:	(03461) 46-27 45/-27 40
			Fax:	(03461) 46-25 35
			eMail:	goerg.michler@iw.uni-halle.de
Geschäftsführer:
	Dr.-Ing. Hartmut Reichenbach		Tel.:	(03461) 46-27 45/-37 44

Das Institut für Polymerwerkstoffe e.V. (IPW) wurde 1992 gegründet, wobei auf langjährige Erfahrungen aus mehreren wissenschaftlichen Einrichtungen des Landes Sachsen-Anhalt bei der Herstellung, der Charakterisierung, der Verarbeitung und des Einsatzes von Kunststoffen zurückgegriffen werden konnte. Es hat als An-Institut an der Martin-Luther-Universität seinen Sitz auf dem Hochschulcampus in Merseburg. Diese Zusammenarbeit sowie die Stellung als An-Institut an der Universität ist über einen Kooperationsvertrag geregelt. Dank dieser Voraussetzungen entwickelte sich das Institut in den letzten Jahren zu einem anerkannten Kompetenzzentrum auf dem Gebiet der Kunststoffe.

Das IPW versteht sich als Partner der chemischen, polymerherstellenden und polymerverarbeitenden Industrie insbesondere im Chemieballungsraum Mitteldeutschlands. Diesem Anliegen kommt auch dadurch besondere Bedeutung zu, dass die Industrieforschung in unserer Region seit der Wende drastisch reduziert wurde bzw. teilweise völlig weggebrochen ist. Anliegen des Institutes ist es, durch Transfer von Wissen und Technologie die rasche Überführung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Produktion zu fördern. Unter diesem Blickwinkel werden problemorientierte Forschungsarbeiten, spezielle Untersuchungen sowie umfangreiche Weiterbildungsmaßnahmen durchgeführt.

Im Rahmen der Universität leistet das IPW einen wesentlichen Beitrag zur praxisbezogenen Ausbildung von Studenten und Doktoranden. Durch die enge Verknüpfung von universitärer Lehre, Grundlagenforschung und angewandter Forschung können Studenten und Doktoranden mit Industrieproblemen vertraut gemacht und Forschungsergebnisse schnell und effektiv in die Praxis umgesetzt werden. Das IPW beteiligt sich damit wirkungsvoll am Technologie- und know-how-Transfer und übernimmt eine Brückenfunktion zwischen Wissenschaft und Industrie.
Das IPW ist eine anwendungs- und industrienahe Forschungseinrichtung und arbeitet eng mit dem Fachbereich Ingenieurwissenschaften, dem interdisziplinären wissenschaftlichen Zentrum für Materialwissenschaften und anderen Fachbereichen der Universität zusammen. Es wird durch einen Vorstand geleitet, als dessen Vorsitzender Prof. Dr. G. H. Michler gewählt wurde. Unterstützt wird die Arbeit des Vorstandes durch einen Beirat, der sich aus Vertretern von Wissenschaft und Technik aus mehreren europäischen Ländern zusammensetzt. Mitglied im IPW sind derzeit etwa 60 Personen und 16 kooperierende Unternehmen.

Struktur des Institutes

Morphologie und Mikromechanik (Leiter Prof. Dr. Goerg H. Michler)
Schwerpunkte:

• Struktur- und Morphologieaufklärung
• Analyse mikromechanischer Mechanismen von Deformation und Bruch
• mikrofraktografische Schadensfallanalyse unter Nutzung verschiedener elektronenmikroskopischer Techniken
• Optimierung von Zähigkeitsmechanismen

Kunststoffprüfung und Kunststoffdiagnostik (Leiter Prof. Dr. Wolfgang Grellmann)

Schwerpunkte:

• Mechanische und thermische Prüfung von Kunststoffen
• Zerstörungsfreie Kunststoffdiagnostik mittels hybrider Methoden
• Statische und dynamische bruchmechanische Werkstoffprüfung und Bauteildiagnostik

Schwerpunkte:

• Modifizierung von Kunststoffen (Polymerblends, reaktive Compoundierung, Kompatibilisierung heterogener Polymermischungen)
• Recycling von Kunststoffen (Bewertung der thermodynamischen Verträglichkeit polymerer Komponenten, Phasenvermittlung in heterogenen Polymersystemen)

Schwerpunkte:

• Entwicklung und Herstellung von polymeren Spezialprodukten (Homo- und Blockcopolymere, Block- und Pfropfcopolymere, funktionelle Polymere, polymere Modellsubstanzen)
• Reaktive Modifizierung von Polymeren (Modifizierung in Festphase, Lösung und Schmelze)

Das Spezifikum der Tätigkeit des Institutes ist die umfassende Bearbeitung von praxisrelevanten Problemen, um den Industriepartnern möglichst anwendungsnahe Lösungen anzubieten. Beispielsweise laufen derzeit mehrere Themen zu Polymerblends, schlagzähen Polymeren und gefüllten Polymeren mit Untersuchungen der Morphologie, der mikromechanischen Prozesse (d.h. der bei mechanischer Belastung im Material ablaufenden Mikroprozesse von Deformation und Bruch), der mechanischen Eigenschaften sowie der Herstellungs- bzw. Verarbeitungseinflüsse. Aus den hieraus gewonnenen Struktur-Eigenschafts-Relationen können kinetische Parameter abgeleitet und den Industriepartnern Kriterien für eine gezielte Materialoptimierung sowie eine gezielte Auslegung der Verarbeitungstechnologien angeboten werden.

Gemäß seiner Zielstellung bezieht sich das Leistungsangebot des IPW hauptsächlich auf die drei Komplexe:

• Forschungsarbeiten im vorwettbewerblichen Bereich
• Beratungen und Dienstleistungen für Praxispartner
• Aus- und Weiterbildungen von Praxispartnern.

Bei den Forschungsarbeiten im vorwettbewerblichen Bereich stehen Entwicklungen neuer und Weiterentwicklungen traditioneller Polymerwerkstoffe sowie die Optimierung von Verarbeitungstechnologien im Vordergrund. Die Arbeiten erfolgen dabei hauptsächlich an heterogenen mehrphasigen Werkstoffen, wie Polymermischungen (Blends), Copolymeren, gefüllten und verstärkten Kunststoffen, Werkstoffen aus nachwachsenden und biologisch abbaubaren Rohstoffen sowie an Materialien aus dem Recycling.

Neben diesen Forschungsarbeiten werden auch methodische Weiterentwicklungen zur Verbesserung der Werkstoffdiagnostik sowie zur Verbesserung der Kunststoffverarbeitung betrieben. Hervorzuheben sind hierbei Arbeiten auf dem Gebiet von in situ-Techniken zur Aufklärung von mikromechanischen Prozessen und Mechanismen, Weiterentwicklungen von hybriden und instrumentalisierten Prüfverfahren sowie Arbeiten zur reaktiven Kunststoffverarbeitung.

Die Beratungen, die im Rahmen des IPW durchgeführt werden, erstrecken sich auf den gesamten Bereich der Herstellung, der Verarbeitung sowie des Einsatzes von Polymerwerkstoffen. Schwerpunkte sind dabei Problemstellungen der Werkstoffcharakterisierung durch effiziente Untersuchungstechniken sowie der Werkstoffoptimierung durch einen gezielten morphologischen Aufbau, durch gezielte Grenzflächenstrukturen sowie durch geeignete Verarbeitungstechniken.

Für die Arbeiten stehen im IPW umfangreiche und moderne apparative Ausrüstungen zur Verfügung, die auch zur schnellen und kompetenten Bearbeitung von Problemen für Praxispartner eingesetzt werden können. Besonders wirkungsvolle Unterstützung in Form von Analysen, Gutachten, Ermittlung zeitabhängiger Stoffwertefunktionen für den anwendungstechnischen Einsatz usw. kann Praxispartnern auf folgenden Gebieten gewährt werden:

• Struktur- und Morphologieaufklärung sowie Aufklärung mikromechanischer Prozesse und Mechanismen mittels bildgebender Techniken und spektroskopischer Verfahren.
  Zur Verfügung stehen Licht-, FTIR-, Raster-Kraft- und Elektronenmikroskopie (TEM und REM) einschließlich umfangreicher Präparations- und in situ-Ausrüstungen, mechanische, thermische, FTIR- und UV-Vis-Spektroskopie sowie Röntgenweit- und Röntgenkleinwinkel Streuung.

• Bestimmung von mechanischen und bruchmechanischen Kennwerten.
  Zur Verfügung stehen umfangreiche Techniken zur mechanischen Prüfung von Kunststoffen, zur Werkstoff- und Bruchmechanik sowie zur zerstörungsfreien Werkstoff- und Bauteildiagnostik.

• Optimierung und Auslegung von Verarbeitungstechnologien.
  Zur Verfügung stehen unterschiedliche Messkneter und -extruder mit Untersuchungsmöglichkeiten zur reaktiven Compoundierung.

Die Durchführung von Aus- und Weiterbildungsveranstaltungen erfolgt mit dem Ziel, Grundlagenkenntnisse zu festigen und neue wissenschaftlich-technische Erkenntnisse auf dem Gebiet der Polymerwerkstoffe schnellstmöglich zu verbreiten. Im Rahmen des IPW werden deswegen bereits seit mehreren Jahren regelmäßig Problemseminare, Workshops, Symposien und Tagungen durchgeführt.

Einen festen Platz im jährlichen Veranstaltungskalender des IPW haben hierbei die Workshops "Einführung in die Elektronenmikroskopie", "Ultramikrotomie in der Materialforschung", "Einführung in die Kunststoffprüfung" sowie "Fortschritte in der Kunststoffprüfung und Kunststoffdiagnostik". Weiterhin zählen zu den regelmäßig durchgeführten Veranstaltungen die Mikrosymposien "Elektronenmikroskopie in der Materialforschung", die Tagungen "Polymerwerkstoffe" sowie die Problemseminare "Polymermischungen" sowie "Deformation und Bruchverhalten von Kunststoffen".

Neben diesen Veranstaltungen werden durch das IPW außerdem Tagungen und Konferenzen im Auftrag von Organisationen und Verbänden, wie beispielsweise die European Conference on Macromolecular Physics, EPS ‘98 "Morphology and Micromechanics of Polymers", durchgeführt.

Für die Zukunft sieht das IPW seine Aufgaben in einer noch intensiveren Zusammenarbeit mit Praxispartnern und in einer noch effektiveren Unterstützung. Um diesen Aufgaben, insbesondere auch einer Stärkung der kleinen und mittleren Unternehmen besser gerecht zu werden, wird für die nächsten Jahre eine Erweiterung des Leistungsprofils des IPW angestrebt. Innovationsträchtige Grundlagenergebnisse sollen in eigener Regie in kleinen Forschergruppen bis zur Anwendungsreife gebracht werden. Mit der Überführung des Produktes sollen sich die Gruppen aus dem IPW ausgliedern und an Industrieunternehmen anschließen bzw. gegebenenfalls auch eine Existenzgründung betreiben.
Mit dem bisherigen und dem erweiterten Leistungsangebot möchte das IPW einen Beitrag zur Entwicklung der chemischen Industrie in unserer Region leisten und mithelfen, die Bedeutung der Universität auch als Wirtschaftsfaktor zu stärken.

Öffentlichkeitsarbeit

Im letzten Jahr sind aus den Arbeiten des Institutes 31 Veröffentlichungen (teils noch im Druck) und 1 Buch sowie mehrere Buchbeiträge hervorgegangen. Auf nationaler und internationaler Ebene wurden 56 Vorträge und Posterbeiträge vorgestellt. Im gleichen Zeitraum wurden 11 Tagungen und Workshops, wie z.B. "Elektronenmikroskopie in der Materialforschung", "Ultramikrotomie in der Materialforschung", "Polymermischungen", "Polymerwerkstoffe", "Deformation und Bruchverhalten" sowie "Fortschritte in der Kunststoffprüfung und -diagnostik" im Rahmen des Institutes organisiert und ausgerichtet. Diese Tagungen und Workshops werden auch in den Folgejahren angeboten. Ergänzt wird dieses Angebot in der Perspektive durch Problemseminare zu biomedizinischen Werkstoffen.
In Kürze wird mit ersten Vorbereitungen für die Tagung "Polymerwerkstoffe P 2000" begonnen, die im September 2000 an der Martin-Luther-Universität ausgerichtet wird.

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