Struktur eines Netzwerkes und sein Einfluß auf die Eigenschaften von Formteilen aus reiner Stärke

• Antragsteller: Dr. Rüdiger Kurt Bayer
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5117010

Im Bericht wurde gezeigt, daß die bei der Verarbeitung von reiner nativer Stärke als thermoplastisches Material auftretenden Probleme, auf die Ausbildung eines Stärkenetzwerkes zurückzuführen ist: Das Material wird im Verarbeitungszustand duroplastisch, wenn das Netzwerk zu eng ist; das hergestellte Formteil ist dann spröde, bzw. versprödet schnell nach der Herstellung. Es wurden Wege aufgezeigt, wie man das Netzwerk reduzieren kann und damit die Lebenszeit bis zur Versprödung verlängern kann. Der geplante Fortsetzungsantrag hat folgende Ziel: Das genannte Konzept eines Stärkenetzwerkes (Doppelhelices als Netzpunkte in einer amorphen Matrix) zu substantiieren. D. h. um mehr Informationen über das Stärkenetzwerk zu erhalten, müssen weitere WAXS-Untersuchungen durchgeführt werden. Dabei soll einerseits die Netzwerkstruktur in sehr weitem Rahmen (durch extreme Produktions- und Lagerbedingungen sowie Nucleations- und Inhibierungsmittel) variiert, andererseits die Auswertemethode der SAXS-Untersuchungen verbessert werden. Das zweite Ziel ist, Abhilfe gegen die hohe Empfindlichkeit gegen Alterung zu schaffen. Zum einen sollen Stärkestränge im Extrusionsverfahren hergestellt und in einem weiteren Schritt verstreckt werden. Es ist zu erwarten, daß die orientierten Stärkefäden alterungsunempfindlicher sind. Netzpunkte aus Doppelhelices werden durch die Dehnung aufgeribbelt. Weiterer Schritt: Anwendung des entwickelten stärkespezifischen Spritzgießverfahrens auf lipidhaltige Stärken. Wenn eine Stärkehelix einen Amylose-Lipid-Komplex bildet, ist dadurch eine Komplexierung mit sich selbst (Doppelhelixbildung) behindert. Die Strukturänderung bei Alterung muß aus diesem Grund viel geringer sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen