Aufbau und Betrieb einer Anlage zur Vermessung des ternären Phasengleichgewichts in gasexpandierten Polymerlösungen unter hohen Drücken und Temperaturen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Arlt
• Fachliche Zuordnung: Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung von 1995 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5175538

Im vorliegenden Projekt soll das Hochdruckphasenverhalten von gasexpandierten hyperverzweigten Polymerlösungen untersucht werden. Hyperverzweigte Polymere stellen eine vergleichsweise junge makromolekulare Spezies mit einem -im Vergleich zu konventionellen Polymeren- ungewöhnlichen Eigenschaftsprofil dar. Zahlreiche Anwendungen wie der Einsatz als Additive zum Modifizieren mechanischer und Theologischer Eigenschaften thermoplastischer Kunststoffe im Bereich der Materialwissenschaften oder die Verwendung als selektive Lösungsmittel und Zusatzstoffe im Bereich der Verfahrenstechnik wurden in den vergangenen fünf Jahren für hyperverzweigte Polymere diskutiert. Experimentelle Daten zu Flüssig-Flüssig- bzw. Flüssig-Flüssig-Gas-Phasengleichgewichten mit hyperverzweigten Polymeren sind dennoch kaum bekannt. Mit Hilfe des im Vorgängerprojekts aufgebauten, bewährten Hochdruckautoklavens soll für Drücke bis 200 bar und Temperaturen bis 250 °C das Phasenverhalten für ternäre Lösungsmittel / hyperverzweigtes Polymer / Gas - Systeme untersucht werden. Da die im Forschungsvorhaben zu untersuchenden Polymere seit Anfang 2001 käuflich zu erwerben sind, sollen die Apparaturen aus dem Vorgängerprojekt auf diese neue Stoffklasse angewendet werden. Als Polymer sollen dabei wasserlösliche, hyperverzweigte Polyester unterschiedlicher Molmasse, als Lösungsmittel Wasser sowie Ethanol und als Gas Kohlendioxid verwendet werden. Das Ergebnis dieser Forschung wird Kenntnisse über den Einfluß einer komplexen aber geordneten makromolekularen Struktur sowie von funktionellen Gruppen auf die Thermodynamik liefern, die beispielhaft in der Entwicklung von Zustandsgleichungen verwendet werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen