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25.10.2017 | Verbindungstechnik | Nachricht | Onlineartikel

Wie wirksam sind Haftvermittler?

Autor:
Dr. Hubert Pelc

Obwohl funktionalisierte Polyolefine eine große wirtschaftliche Bedeutung als Haftvermittler haben, fehlten bisher analytische Methoden, die eine schnelle Bewertung ihrer Wirksamkeit ermöglichen.

Eine am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF entwickelte chromatographische Methode erlaubt es zum ersten Mal, systematische Struktur-Eigenschaftsbeziehungen für funktionalisierte Polyolefine zu erarbeiten. Die analytischen Informationen sind darüber hinaus in hohem Maße relevant für die Materialentwicklung und das Verständnis von Materialversagen. Polyolefine sind auf Grund ihrer in weiten Grenzen einstellbaren Eigenschaften und der Herstellung aus kostengünstigen Rohstoffen die am häufigsten verwendeten synthetischen Polymere. Dennoch setzen ihre geringe Oberflächenenergie, ihre geringe Kompatibilität mit polaren Polymeren und ihre geringe Adhäsion an polaren Materialien ihrer Anwendbarkeit Grenzen. Viele dieser Probleme lassen sich durch die Einführung polarer Funktionalitäten, beispielsweise durch Pfropfen mit passenden polaren Monomeren, lösen. Bei gegebener Gesamtzusammensetzung bestimmen dann die Molmassenverteilung und die Verteilung der chemischen Zusammensetzung die Anwendungseigenschaften.

Schnelle und selektive Charakterisierung

Die Verteilung der chemischen Zusammensetzung ließ sich mit bisher etablierten Methoden nicht bestimmen. Wissenschaftler des Fraunhofer LBF entwickelten daher eine schnelle und selektive Methode für die Charakterisierung von funktionalisierten Polyolefinen mit einem auf der Wechselwirkungsflüssigkeits-Chromatographie (HPLC) basierenden Ansatz. Erstmals konnten auf diese Weise funktionalisierte Polyolefine, beispielsweise Maleinanhydrid-gepfropftes Polypropylen (PP-g-MA), in einen polaren und einen unpolaren Anteil getrennt werden. Der als Haftvermittler aktive (funktionalisierte) Anteil der Proben lässt sich damit schnell und einfach bestimmen und so die Effektivität des Pfropf-Prozesses nachvollziehen. Um auch Informationen zum Funktionalisierungs-Grad von Polymerketten unterschiedlicher Länge (unterschiedlicher Molmasse) zu erhalten, entwickelten die LBF-Wissenschaftler den HPLC-Ansatz weiter. Eine Kopplung der HPLC mit der Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) erlaubte es, Proben nach ihrer chemischen Zusammensetzung und dann nach ihrer Molmasse zu trennen.

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