Polymeranalytik und Polymerbewertung

Wir bieten unseren Kunden umfangreiche analytische Dienstleistungen (s. unten) polymerer Materialien, insbesondere Folien. Je nach Kundenwunsch bieten wir sowohl standardisierte Auftragsanalysen als auch komplexe Ursachen- und Verhaltensanalysen polymerer Werkstoffe an. Neben Einzelaufträgen realisieren wir mit Ihnen ebenfalls umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben (z. B. Glaslaminate - Fraunhofer IMWS).

Unsere Forschungseinrichtung ist nach DIN ISO 9001 zertifiziert.

Leistungen

  • umfassende Charakterisierung von Polymermaterialien in unserem modernen Analytiklabor (DSC, TGA, Rheologie, DMA, mechanische Prüfung, TMA, FTIR, UV-Vis, TGA-FTIR, WVTR, Karl-Fischer-Titration, Yellowness Index, Extraktion)
  • Erstellung von Master-Kurven (TTS; Time-Temperature-Superposition und FEM-Materialmodellen)
  • Alterung von Polymeren durch die Einflüsse von Temperatur, Temperaturwechselbeanspruchung, Feuchte und UV-Strahlung
  • Bestimmung der Barriereeigenschaften von z.B. Folien oder Membranen für verschiedenste Gase und Gasgemische (H­2O, O2, H2S, CO2, u.v.m.) sowie flüchtige Flüssigkeiten (z.B. Essigsäure). Berechnung der Diffusionsparameter aus den experimentellen Daten
  • Lamination von z.B. Solarmodulen oder Verbundsicherheitsgläsern mit großen Formaten (bis 220x260 cm) oder 3-dimensionalien Strukturen (bis 30 cm Stichhöhe). Herstellung von Laminat-Prüfkörpern und Untersuchung des Haftungsverhaltens (Peel-Tests)

Beispiele

Heliumtransmission
© Fraunhofer CSP
Heliumtransmission

Eine hohe Barrierewirkung, insbesondere gegenüber Wasser, ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal von Folien für verschiedenste Anwendungsbereiche. Die Wasserdampftransmission (WVTR) dient als Maß für diese Barriereeigentschaft. Als Alternative verfügen wir über eine Apparatur zur Quantifizierung der Heliumtransmission. Dadurch verkürzen sich die Messzeiten von ca. 24 Stunden auf weniger als 1 Stunde. Auch die Transmission anderer Gase oder Gasgemische (z.B. Schwefelwasserstoff) kann so ermittelt werden. Diese Messungen dienen als Grundlage zur Berechnung von Diffusionskoeffizienten.

Schulze, S.-H.; Ehrich, C.; Meitzner, R.; Pander, M. Prog. Photovoltaics Res. Appl. 2017, 25, 1051

3D-Vakuumlaminator
© Fraunhofer CSP
Am 3D-Vakuumlaminator lassen sich Solarmodule mit gebogenen Formen verarbeiten.

Mit dem 3D-Laminator der Fa. SM Innotech können Laminate bis zu 120x220 cm durch Beheizen der oberen und/oder unten Heizplatte hergestellt werden. Das Besondere: Der Laminator erlaubt auch in der 3. Dimension eine Bauhöhe von 30 cm. Dadurch können komplexe räumliche Strukturen durch Lamination hergestellt werden.

Die thermisch aktivierte räumliche Vernetzung von EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer) während der Lamination von Solarmodulen oder Verbundsicherheitsglas stellt einen entscheidenden Prozessschritt dar. Durch die Wahl der Parameter können die mechanischen Eigenschaften des EVA sowie die EVA-Glas-Haftung massiv beeinflusst werden. Unvollständig umgesetzter Vernetzer (ein organisches Peroxid) sowie verbleibende lineare EVA-Ketten (Gelgehalt) haben zudem einen Einfluss auf die Langzeiteigenschaften des Verbundes. Mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) kann die Kinetik der Vernetzungsreaktion zuverlässig bestimmt werden. Durch ergänzende Versuche mit einem unserer Laminatoren können die Laborergebnisse auf technische Anlagen skaliert werden.

Ehrich, C.; Schulze, S.-H. News Analytik 2011, 1.

 

 

Thermische Analyse

Chemische Analyse

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Chromatographie

Gaspermeation

Künstliche Bewitterung

Lamination

FEM-Simulation

Polymereigenschaften

Typische Folienprobleme