Strukturcharakterisierung von biobasierten Polymerwerkstoffen

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Eindeutige ModulnummerMaschB-3245-M
Modulnummer / ModulcodeWP-ScbP
ModulnameStrukturcharakterisierung von biobasierten Polymerwerkstoffen
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Vorlesung soll Grundlagen der Struktur von Kunststoffen und Möglichkeiten der Strukturcharakterisierung als Basis für ein Verständnis von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen vermitteln. Im Mittelpunkt stehen biobasierte Polymere und Kunststoffe.

Die Lehrveranstaltung soll neben einer generellen Einführung in die Festkörper-Strukturcharakterisierung von Kunststoffen spezifisches Wissen über Besonderheiten von biobasierten Polymermaterialien vermitteln, das unerlässlich für ein erfolgreiches Arbeiten mit dieser aufkommenden Materialklasse ist.

LehrveranstaltungsartenVLmP 2 SWS Blockveranstaltung
Lehrinhalte

Überblick über die wichtigsten biobasierten Polymere

  • natürliche Polymere (Cellulose, Stärke, Lignin, Chitin, Kautschuk, Proteine)
  • biobasierte Kunststoffe (Cellulosederivate, TPS, PLA, PHA)

Einführung in die Festkörperstruktur von Polymeren (Struktur­niveaus)

  • molekulare Struktur (Konstitution, Homo- und Copolymere, Taktizität, Konformation)
  • Kristallstruktur
  • Übermolekulare Struktur (Kristallinität, Orientierung)
  • Wachstumsarchitektur (Holz, Naturfasern)

Methoden der Strukturcharakterisierung

  • Methodenüberblick
  • NMR-Spektroskopie
  • Röntgenbeugungsmethoden
  • Elektronenmikroskopie

Praktische Beispiele: Struktur und Eigenschaften von Cellulose und von cellulosefaserverstärkten Kunststoffen

  • Fasern (Bastfaser, Holzfasern, Regeneratfasern, Nonwovens)
  • Folien (Blasfolien)
  • Faserverstärkte thermoplastische Kunststoffe (PP, CA, CAB, CP, TPS, PLA, PHA),
  • u. a. Methoden zur Bestimmung des Faseranteils
Titel der LehrveranstaltungenStrukturcharakterisierung von biobasierten Polymerwerkstoffen
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)Vorlesung, Exkursion
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des ModulsEin Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Wintersemester
Sprachedeutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am ModulDie Vorlesung baut inhaltlich auf den Vorkenntnissen der Werkstoff-eigenschaften von Kunststoffen auf.
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand2 SWS VL (30 Std.), Selbststudium (60 Std)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenMündliche Prüfung 30 Min.
Anzahl Credits (ECTS)3 cp
LehreinheitMaschinenbau
Modulverantwortliche/rProf. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
LehrendeDr. Johannes Ganster
Prof. Hans-Peter Fink
Medienformen• PowerPoint-Präsentationen
• Tafel
Literatur

wird bereitgestellt