Imid-400
Förderkennzeichen: ZF4236506DE8
Projektlaufzeit: 01.10.2018 bis 30.09.2020
Entwicklung und Optimierung von Materialien auf Basis von Polyimiden für das Kleben, Vergießen und Beschichten für Einsatzbereiche bis 400 °C
Ausgangssituation und Problemstellung
Werkstoffe auf Polyimidbasis gehören zur Gruppe der Hochleistungspolymere, die insbesondere für Nischenanwendungen in High-Tech-Märkten wie beispielsweise Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Automobilbau entwickelt wurden. Sie werden meist eingesetzt in Form von Stücken, Fasern oder Filmen. Sie zeichnen sich gegenüber Standard- und technischen Kunststoffen durch ihre besseren mechanischen Eigenschaften und höhere Temperaturbeständigkeit aus.
Aufgrund der immer höheren Ansprüche an Produkte unserer Zeit werden Hochleistungspolymere zunehmend auch für Massenprodukte eingesetzt. Dadurch wächst auch der Marktanteil von Polyimiden stetig. Es wird eine jährliche Wachstumsrate von knapp 5 % in den nächsten 5 Jahren erwartet.
Im Rahmen des Projekts soll eine Reihe von modifizierten polyimidbasierten Materialien entwickelt werden, die je nach Kundenanforderung bzw. entsprechend dem geplanten Einsatzbereich verschiedenste Eigenschaften haben sollen. Konkrete Kundenanforderungen sind derzeit beispielsweise die Einstellbarkeit der Viskosität unter Erhalt der Temperaturstabilität oder eine gute Haftung bei Metall-Polyimidfolien-Verbunden bei gleichzeitig hoher Temperaturstabilität (>420 °C) unter Erhalt der Klebung.
Vorgehensweise
Zunächst werden mögliche Modifikationen an Polyimiden wie beispielsweise chemische Anbindung funktioneller Gruppen, Zusätze von Additiven, usw. erarbeiet. Darauf basierend werden Proben hergestellt und auf ihre Funktionalität untersucht, d. h. ihre Eigenschaften, wie thermische Beständigkeit, Glasübergang, Viskosität, Aushärtung, usw. messtechnisch ermittelt.
Die so entwickelten neuen Klebstoffe, Vergussmassen und Beschichtungen werden nachfolgend verwendet, um verklebte, vergossene und beschichtete Laborproben herzustellen. Anschließend werden sie geeigneten anwendungsnahen Belastungen ausgesetzt, um die spätere Einsatztauglichkeit bewerten zu können.
Darüber hinaus wird die Haftung der entwickelten polyimidbasierten Produkte auf verschiedenen Werkstoffoberflächen untersucht und optimiert.
Außerdem werden Korrelationen zwischen den Eigenschaften und zwischen Strukturmerkmalen und ihre gegenseitige Beeinflussung erforscht, die die zukünftige Synthese weiterer neuer Materialvariationen erleichtern soll.