Strukturcharakterisierung von biobasierten Polymerwerkstoffen

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-ScbP
Modulname Strukturcharakterisierung von biobasierten Polymerwerkstoffen
Art des Moduls Wahlpflicht
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.
Lehrveranstaltungsarten VLmP 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 Lehrveranstaltungen Strukturcharakterisierung von biobasierten Polymerwerkstoffen
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Exkursion
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Die Vorlesung baut inhaltlich auf den Vorkenntnissen der Werkstoff-eigenschaften von Kunststoffen auf.
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 2 SWS VL (30 Std.), Selbststudium (60 Std)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung 30 Min.
Anzahl Credits (ECTS) 3 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. H.-P. Heim
Lehrende Dr. Johannes Ganster Prof. Hans-Peter Fink
Medienformen • PowerPoint-Präsentationen • Tafel
Literatur

wird bereitgestellt