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Dissertation eröffnet innovativen und effizienten Weg zu leistungsfähigen Elastomer/PU-Blends
Herr Dr. Muhammad Tahir ist für seine Doktorarbeit zum Thema "Development of novel blends based on rubber and in-situ synthesized polyurethane-urea" mit dem Wilfried-Ensinger-Preis des Wissenschaftlichen Arbeitskreises der Universitäts-Professoren der Kunststofftechnik (WAK) ausgezeichnet worden. Die Übergabe des Preises erfolgte am 23. Oktober im Rahmen eines WAK-Symposiums in Bayreuth. Muhammad Tahir, der aus Pakistan stammt, hat seine Doktorarbeit unter der Betreuung von Herrn Professor Gert Heinrich (Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. [IPF] und Technische Universität Dresden [TUD]) angefertigt und an der Fakultät Maschinenwesen der TUD verteidigt. Seine experimentellen Arbeiten hat er maßgeblich in der Abteilung Elastomere am IPF in der Arbeitsgruppe von Dr. Klaus Werner Stöckelhuber durchgeführt.
In seiner Promotion zeigt Muhammad Tahir einen hoch innovativen Weg auf, wie sich Mischungen aus kostengünstigen kautschukbasierten Materialien und Polyurethan-Hochleistungspolymeren herstellen lassen. Solche Blends, die die vorteilhaften Eigenschaften beider Komponenten kombinieren, sind in der Industrie sehr gefragt, z. B. für Walzenbeläge in der Textil- und Papierindustrie. Ihre Herstellung war jedoch bisher sehr aufwändig, und zudem besaßen diese Blends wegen des PU-Anteils nur eine begrenzte Temperaturbeständigkeit.
Das mittlerweile weltweit patentierte neue reaktive Mischverfahren, das Herr Tahir in seiner Arbeit entwickelt hat, erlaubt die Herstellung von Elastomer/PU-Blends unter den in der Kautschukverarbeitung üblichen Mischbedingungen. Dass es gelang, die reaktive Erzeugung der PU-Phase unter diesen Bedingungen in den Prozess zu integrieren, gehört zu den besonders herausragenden Leistungen von Herrn Tahir und war nur möglich durch die innovative Zusammenführung von Know-how auf ingenieur-wissenschaftlichem Gebiet mit profunden Kenntnissen in Polymerchemie und -charakterisierung.
Im zunächst intensiv untersuchten Modellsystem wurden Nitrilkautschuk (NBR) und aromatische Diamine zur in situ Synthese der Polyurethan-Urea (PUU)-Domänen verwendet. Das dabei erarbeitete Konzept konnte, bei Anpassung der chemischen Vulkanisations- und Vernetzungssysteme, auf alle weiteren untersuchten Kautschuktypen übertragen werden und führte stets zu einer deutlichen Verbesserung derer thermo-mechanischen Eigenschaften. Dies macht das neue Verfahren hoch attraktiv für die industrielle Anwendung.
Auch ganz praktisch hat Herr Tahir den Nutzen seiner Entwicklung bereits nachgewiesen: Als Demonstratoren entwickelte er eine Mischung für LKW-Reifenlaufstreifen sowie eine in der Textilindustrie gebräuchliche Transportwalze. Beim Reifenlaufstreifen lassen die Ergebnisse dynamisch-mechanischer Untersuchungen erkennen, dass der teilweise Ersatz des Füllstoffes Ruß durch PUU-Phasen den Treibstoffverbrauch senken würde, ohne dass dabei die Nassrutschfestigkeit beeinträchtigt wird. Der Walzendemonstrator wurde auf einem Prüfstand getestet und zeigte dabei eine geringere Erwärmung als Walzen mit Bezug aus Silica-gefülltem Gummi.
Der Wissenschaftliche Arbeitskreis der Universitäts-Professoren der Kunststofftechnik WAK prämiert jährlich die deutschlandweit besten wissenschaftlichen Arbeiten der Kunststofftechnik. Ziel ist es, sowohl wichtige Fortschritte in Wissenschaft und Technologie der Kunststoffe zu dokumentieren als auch junge Ingenieurinnen und Ingenieure in ihrer wissenschaftlichen Arbeit zu motivieren und zu unterstützen. Die Preise werden von innovativen Unternehmen der Kunststofftechnik zur Verfügung gestellt (Ensinger GmbH, Oechsler AG und Georg Franz & Brose GmbH, Röchling SE & Co. KG). Der Wilfried-Ensinger-Preis wird vom WAK für Promotionen verliehen, die sich in hervorragender Weise der Entwicklung und Beschreibung technischer Kunststoffe für innovative Anwendungen widmen. Er wird über die Wilfried-Ensinger-Stiftung durch die Ensinger GmbH gefördert und ist mit 5000 Euro dotiert.
Fachliche Details zu den Arbeiten auf Anfrage.
Dr. Klaus Werner Stöckelhuber
stoeckelhuber@ipfdd.de
0351 4658-579
http://www.ipfdd.de
http://www.wak-kunststofftechnik.de
Dr. Muhammad Tahir und Prof. Gert Heinrich (v.r.n.l.)
(Foto: Kevin Winter/NMB)
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Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Chemistry, Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Contests / awards, Personnel announcements
German
Dr. Muhammad Tahir und Prof. Gert Heinrich (v.r.n.l.)
(Foto: Kevin Winter/NMB)
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