Merklein

Hintergrund: Für Multilagen-Beschichtungen aus der Flüssigphase ist die Vermischung der einzelnen Schichten von großer Bedeutung für die Produktqualität. Diese Schichten werden meist mit kostengünstigen Druck- oder Beschich-tungsverfahren als Nassfilm appliziert und getrocknet, bevor die nächste Schicht als Nassfilm aufgebracht wird. Dabei kann es je nach Anwendung erwünscht oder unerwünscht sein, dass die vorherige Schicht ange-löst wird und es infolgedessen zu einer Interdiffusion der Feststoffe kommt. Die Beweglichkeit der Moleküle hängt dabei von deren Größe (Molmasse), der lokalen Lösungsmittelkonzentration und der Temperatur ab. In Vorgängerarbeiten wurde ein Modell entwickelt, das es ermöglicht, die Interdiffusion in geschlossenen ternären Polymer-Polymer-Lösemittel Systemen zu beschreiben. Um den nächsten Schritt zur Beschreibung der ternären Interdiffusion mit überlagerter Trocknung zu gehen, muss zunächst die binäre Trocknung des Nassfilms verstanden werden.

Aufgaben / Arbeiten: In der Bachelorarbeit soll das Trocknungsverhalten von PMMA-Toluol Schichten theoretisch wie auch experimentell untersucht werden. Hierfür soll der Einfluss unterschiedlicher Trocknungsparameter (Zusammensetzung, Temperatur, Überströmungsgeschwindigkeit) evaluiert werden. Die sich im Film ausbildenden Konzentrationsprofile während der Trocknung werden mittels Inverser-Mikro-Raman-Spektroskopie gemessen. Diese experimentellen Daten sollen genutzt werden, um den PMMA-Toluol-Diffusionskoeffizienten als Funktion des Lösemittelgehalts zu bestimmen. Dabei soll geprüft werden, inwiefern die Temperaturabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten mit einem Arrhenius-Ansatz beschrieben werden kann. Ergänzend sind dynamische Differenzkalorimetrie-Messungen geplant, um die Glasübergangstemperatur des Polymers zu bestimmen und ein besseres Verständnis für die Diffusionsvorgänge im Bereich um die Glasübergangstemperatur zu erhalten.