Polymerphysik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 8.0 vom 14.12.2022

11B0349

Polymer Physics

• Kunststofftechnik (B.Sc.)
• Kunststofftechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Dentaltechnologie (B.Sc.)
• Werkstofftechnik (B.Sc.)

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Die Verarbeitungseigenschaften und die Gebrauchseigenschaften von Kunststoffen werden maßgeblich durch das physikalische Verhalten von Polymeren bestimmt. Das zentrale Lernziel dieser Veranstaltung besteht darin, die physikalischen Grundlagen und Zusammenhänge zwischen der Struktur und den Eigenschaften zu verstehen und auf praktische Anwendungen übertragen zu können.

• 1. Grundlegende Begriffe zur Beschreibung der Struktur von Kettenmolekülen
• 2. Räumliche Gestalt von Makromolekülen
• 3. Der gummielastische Zustand
• 4. Polymere im (amorphen) Glaszustand
• 5. Polymerlösungen und Polymerblends
  5.1 Thermodynamische Eigenschaften von Polymerlösungen
  5.2 Flory - Huggins - Theorie
  5.3 Thermodynamische Eigenschaften von Polymerblends
  5.4 Mischbarkeit und Verträglichkeit von Polymeren
• 6. Polymerschmelzen
• 7. Teilkristalline Polymere
  7.1 Kristallographische Grundlagen
  7.2 Experimentelle Methoden zur Strukturbestimmung
  7.3 Struktur von teilkristallinen Polymeren
• 7.4. Kinetik der Kristallisation
• 8. Mechanisches Verhalten von Polymeren

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über ein breit angelegtes Wissen über die Struktur- Eigeschaftsbeziehungen von Polymeren, insbesondere in Bezug auf die physikalischen Eigenschaften und deren Einfluss auf die Verarbeitung, Anwendung und Recyclingfähigkeit dieser Werkstoffe. Sie sind in der Lage, Zusammenhänge zwischen den Gebrauchseigenschaften und der Struktur sowie den daraus resultierenden physikalischen Eigenschaften zu erkennen, abzuleiten und zu beschreiben.
Wissensvertiefung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über detailliertes Wissen auf dem Gebiet der Thermodynamik von Mischphasen und können diese Kenntnisse auf Polymerlösungen und Polymerblends anwenden. Sie sind außerdem in der Lage, das Kristallisationsverhalten von teilkristallinen Polymeren auf Basis thermodynamischer Zusammenhänge zu beschreiben und dieses Wissen auf Verarbeitungsprozesse (z.B. Spritzgießen, Extrusion) anzuwenden.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage, physikalische Größen zu berechnen, grafisch darzustellen und zu interpretieren. Sie setzen dabei eine Reihe von Standard- und einige fortgeschrittene Verfahren und Methoden ein.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind befähigt, technische Problemstellungen auf dem Gebiet der Anwendung und Verarbeitung von Polymerwerkstoffen mit wissenschaftlichen Methoden und unter Nutzung fachspezifischer Literatur und wissenschaftlichen Veröffentlichungen (auch in englischer Sprache) zu lösen.
Können - systemische Kompetenz

Vorlesung, Selbststudium, Übungen, eLearning, Gruppenarbeit

Erwartet werden fundierte Kenntnisse der Differential- und Integralrechnung sowie die Fähigkeit, Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung zu lösen. Außerdem werden Kenntnisse auf dem Gebiet der klassischen Thermodynamik und Chemie vorausgesetzt.

Susoff, Markus Lothar

Susoff, Markus Lothar

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S. Seiffert: "Physical Chemistry of Polymers", De Gruyter, 2020.C. Wrana: "Polymerphysik: Eine physikalische Beschreibung von Elastomeren und ihren anwendungsrelevanten Eigenschaften"; Springer Spektrum, 2014.U.W. Gedde: "Polymer Physics"; Kluwer Academic Publishers, Dordrecht / Boston / London 2001, ISBN 0-412-62640-3F.R. Schwarzl: "Polymermechanik"; Springer Verlag 1990U. Eisele: "Introduction to polymer physics"; Springer Verlag, Berlin 1990M. Barnes: "Polymer physics and engineering"; Springer Verlag, Berlin 2001J. Ferry: "Viscoelastic Properties of Polymers", 1980

Klausur 2-stündig

keine

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch