2004 - Polymer Service GmbH Merseburg

Polymer Service GmbH Merseburg
An-Institut an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Tätigkeitsbericht
zur
Arbeit des An-Institutes
2004
vorgelegt der Forschungskommission des
Akademischen Senates
der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Bemerkung: Der Tätigkeitsbericht zur Arbeit des An-Institutes 2004 stellt eine Kurzfassung
des Ergebnisberichtes vom 27.04.2005 für die Jahre 2001-2004 dar.
Halle, 20. September 2005

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Geschäftsführer:
Prof. Dr. Wolfgang Grellmann Tel.: 03461 46-2777/-2777
Fax: 03461 46-2592/-2779
E-Mail: wolfgang.grellmann@iw.uni-halle.de
Internet: http://www.polymerservice-merseburg.de
Prof. Dr. Goerg H. Michler Tel.: 03461 46-2745
Fax: 03461 46-2535
E-Mail: michler@iw.uni-halle.de
1. Erreichte Ergebnisse im Berichtszeitraum
Angesichts der deutschlandweit und besonders in unserer Region bestehenden Lücken zwischen
Grundlagenforschung und anwendungsorientierter Forschung einerseits und der industriennahen
Forschung und Entwicklung andererseits hat die Polymer Service GmbH Merseburg (PSM
GmbH) ihre Aktivitäten zur Umsetzung von Ergebnissen der Grundlagenforschung mit entsprechendem
Reifegrad in die industrielle Nutzung im Berichtsjahr 2004 weiter verstärkt. Es wurden
wirtschaftsnahe Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sowie ingenieurtechnische Dienstleistungen
in den Geschäftsfeldern
• Polymersynthese und -modifizierung
• Kunststoffcharakterisierung und -prüfung
• Kunststoffverarbeitung und -recycling
• Kautschuk und Gummi
• Morphologie und Mikromechanik
• Kreislauffähigkeit von Kunststoffen
erbracht.
Gemeinsam mit den Geschäftsführern Prof.Dr. Wolfgang Grellmann und Prof.Dr. Goerg H.
Michler sind Prof.Dr. Hans-Joachim Radusch (Fachbereich Ingenieurwissenschaften), Prof. Dr.
Manfred Arnold (Fachbereich Chemie) und Prof.Dr. Sabine Seidler (TU Wien) für die einzelnen
Geschäftsfelder zuständig.
Zur Stärkung der angewandten Forschung wurden die Servicebereiche in den einzelnen Geschäftsfeldern
der PSM GmbH ausgebaut und ihr Zusammenwirken besser koordiniert. Die angestrebte
schnelle und unbürokratische Bearbeitung von Industrieaufträgen hat zur Intensivierung
bestehender und Schaffung neuer Kontakte sowohl zu Großfirmen als auch insbesondere zu
kleinen und mittleren Industriefirmen geführt. Eine Zusammenstellung von Referenzen ist auf
der Homepage unter www.polymerservice-merseburg.de zu finden.
Folgende wirtschaftsnahe Entwicklungsarbeiten sowie ingenieurtechnische Dienstleistungen
wurden in den Geschäftsfeldern in interdisziplinärer Zusammenarbeit geleistet:
• Mikrostrukturelle Untersuchungen zur Morphologie und zum mechanischen und thermischen
Eigenschaftsniveau von Polyolefinwerkstoffen unter besonderer Berücksichtigung der Charakterisierung
des Verarbeitungsverhaltens
• Schadensfallanalysen zum Rissinitiierungs- und Rissausbreitungsverhalten sowie zum
Versagen durch Bruch an PVC-Rohren für Warmwasserleitungen, Rolltreppenhandläufen
aus armierten Gummiwerkstoffen und an PE-Rohren und Rohrverteilungen in der Bauindustrie
• Untersuchungen zur medialen Waschlaugenbeständigkeit von glasfaser- und talkumverstärkten
PP-Werkstoffen und Gummimaterialien im Haushaltgerätesektor
• Ermittlung mechanischer, thermischer (Wärmeformbeständigkeit, Längenausdehnungskoeffizient)
und dynamisch-mechanischer Kennwerte an thermoplastischen und duroplastischen
Kunststoffen und deren Verbunden (langfaserverstärkte Kunststoffe)

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• Molekulare Charakterisierung von Polyolefinen durch Hochtemperatur-GPC sowie weitere
spezifische Analysenverfahren, wobei eine hohe Qualität und zeitnahe Bearbeitung zu stabilen
Geschäftsbeziehungen zu KMU.s der Region, Unternehmen in den alten Bundesländern
sowie auch in das Ausland (Frankreich, Österreich, Finnland, Italien) führten
Hervorzuhebende Entwicklungsarbeiten wurden im Geschäftsfeld Polymersynthese und modifizierungen
geleistet, die zur Etablierung längerfristiger Forschungsbeziehungen auf Vertragsgrundlage
insbesondere mit ausländischen Firmen führten. Dabei wurden schwerpunktmäßig
zwei Entwicklungslinien verfolgt:
1. Auf dem Gebiet der Polypropylenherstellung konnten wesentliche Grundlagen für die Darstellung
eigenschaftsmodifizierter Polypropylenmaterialien unter den Bedingungen einer modernen
Prozessgestaltung erarbeitet werden. Die thermo-mechanischen Eigenschaften
der neuentwickelten PP-Materialien wurden umfassend charakterisiert.
2. Auf dem Gebiet der Duromerharzherstellung wurde mit einem ausländischen Industriepartner
eine neue Harzbasis entwickelt, deren Herstellung derzeit im Technikumsmaßstab
getestet wird. Diese Arbeiten sollen zu einer neuen Generation von thermoplastisch formbaren
Duromervorstufen führen.
Im Geschäftsfeld Kunststoffverarbeitung und -recycling wurden nachfolgende Forschungsaktivitäten
realisiert, die zu längerfristigen Kooperationen mit Industriepartnern führten:
• Forschungsarbeiten zur Untersuchung der Eignung von weiterentwickelten perliertem
FORMEX-Ruß in Gummimischungen
• Durchführung von komplexen Untersuchungen zur Prozessgestaltung der Verarbeitung
von Polymermaterialien im Coextrusions-, Spritzguss-, Folienblas- sowie im Castfilmprozess
• Untersuchungen zur Herstellung von Mehrschicht-Blasfolien und Mehrschicht-Flachfolien,
Charakterisierung des Verarbeitungsverhaltens neuer Polymercompounds und Optimierung
der Verarbeitungsprozessparameter
• Optimierung der stofflichen Zusammensetzung und technologischen Fertigungsparameter
von Kunststoffverpackungsbändchen (PET-Bändchen)
2. Umsatz- und Personalentwicklung
Die Höhe des Umsatzes und die Zahl der beschäftigten Wissenschaftler hat nach der Aufbauphase
in den ersten Jahren ein annähernd stabiles Niveau erreicht. Im Jahre 2004 waren 12 Mitarbeiter
in der PSM beschäftigt, die einen Umsatz von 589 T€ erarbeiteten.
3. Zur weiteren Entwicklung
Die Polymer Service GmbH Merseburg strebt in enger Kooperation mit Wissenschaftlern
anderer An-Institute und außeruniversitären Einrichtungen stabile Geschäftsbeziehungen im
Dienstleistungsbereich mit Unternehmen der Kunststoffbranche in der mitteldeutschen Region
an.
Darüber hinaus werden langfristige Forschungsvereinbarungen auf den Arbeitsfeldern
• Polyolefinsynthese und Modifizierung derartiger Kunststoffe mit Hart- und Weichphasenanteilen
sowie Nanopartikeln und
• Entwicklung einer neuen Generation formaldehydfreier Melaminharze
mit in- und ausländischen Partnern aufgebaut.

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Weitere Schwerpunktaufgaben der PSM GmbH beinhalten u.a.:
• Untersuchungen zur Herstellung von Gummimehl-Thermoplast-Compounds. Charakterisierung
der Morphologie und der mechanischen Eigenschaften sowie des Verarbeitungsverhaltens
von Gummimehl-Thermoplast-Compounds
• Im September 2004 hat die Polymer Service GmbH Merseburg ein Prüflaboratorium für
medial-thermische Auslagerung zur Prüfung von Formteilen für die Automobilindustrie eingerichtet,
indem Prüfangebote zur Temperaturwechselbeständigkeit (Klimaprüfung), Medienbeständigkeit
(z.B. gegenüber im Automobil eingesetzter Stoffe), zum Alterungsverhalten und
zur Bewertung mechanischer und physikalischer Eigenschaften nach Wärme- bzw. Medieneinwirkung
unterbreitet werden
• Aufbau eines unabhängigen PSM-Sachverständigenbüros mit öffentlich bestellten und
durch die IHK Halle-Dessau vereidigten Sachverständigen für das Sachgebiet „Kunststoffprüfung,
Kunststoffdiagnostik und Bewertung von Schadensfällen“ zur Erstellung von
Gutachten für KMU in der Kunststoffbranche, Gerichte und Versicherungen sowie zur Bearbeitung
von Schadensfällen und Reklamationen
Die Beziehungen der PSM GmbH zu den in der Realisierungsphase befindlichen neuen Einrich-
tungen
• Fraunhofer-Demonstrationszentrum für Polymerreaktionstechnik, Schkopau und
• Technikum „Nanostrukturierte Materialien“ (TGZ III) der Martin-Luther-Universität Halle-
Wittenberg
sollen im gegenseitigen Interesse erfolgreich gestaltet und weiterentwickelt werden.
4. Anlage
Anlage 1:
Anlage 2:
Publikationen von PSM-Mitarbeitern, wobei die Namen der Mitarbeiter hervorgehoben
wurden
Betreuung von Qualifizierungsarbeiten
Prof. Dr. Wolfgang Grellmann
Geschäftsführer

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A nlage 1: Veröffentlichungen 2004
Grellmann, W., Langer, B., Bierögel, C., Schoßig, M., Mecklenburg, T.
Bruchmechanische Zähigkeitsbewertung nukleierter glasfaserverstärkter Polyolefinwerkstoffe
Werkstoffprüfung 2004, Verlag Werkstoff-Informationsgesellschaft mbH Frankfurt,
Tagungsband Werkstoffprüfung 2004, Neu-Ulm, 25.-26.11.2004, ISBN 3-88355-337-9,
S. 321-326
Bierögel, C., Langer, B., Müller, H., Grellmann, W.
Schadensfallanalyse an Kunststoffbauteilen
Werkstoffprüfung 2004, Verlag Werkstoff-Informationsgesellschaft mbH Frankfurt,
Tagungsband Werkstoffprüfung 2004, Neu-Ulm, 25.-26.11.2004, ISBN 3-88355-337-9,
S. 231-236
Wutzler, A., Radusch, H.-J.
Determination of Diffusion Coefficients in Chemical Cross-linked Polyethylene Cable Compounds
20th Annual Meeting of the Polymer Processing Society PPS-20, June 20-24, 2004 Akron,
Ohio/USA, CD Proceedings, 365.1-7
Wutzler, A., Vahldieck, A., Hufnagel, A., Radusch, H.-J.
Alterungsverhalten und werkstoffliches Potential von Recyclaten aus Langfaser verstärktem Po-
2004, Halle/S., 29.09.-01.10.2004, Tagungsband, ISBN 3-928466-68-2, PI-78
lypropylen
Polymerwerkstoffe
Wutzler, A., Radusch, H.-J.
Simultane Messung des Masseverlustes und infrarotspektroskopische Gasanalyse
(TG-FTIR-Kopplung) in der Schadensfallanalyse und Ursachenforschung
Polymerwerkstoffe 2004, Halle/S., 29.09.-01.10.2004, C33
Tötzke, M., Wutzler, A., Radusch, H.-J.
Entwicklung eines neuen Depolymerisationsverfahrens zum Recycling von kohlefaserverstärkten
Kunststoffen auf Epoxidharzbasis”
Polymerwerkstoffe 2004, Halle/S., 29.09.-01.10.2004, D/E 09
Bohlmann, B., Hirth, T., Grellmann, W., Langer, B.
The Effect of Disinfection Methods on the Mechanical Properties of Thermoplastic Recyclates
Macromolecular Materials and Engineering, submitted
Langer, B., Grellmann, W
Anwendung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuches . Ein Klassiker der Kunststoffprüdie
Automotive-Industrie.
fung mit Vorteilen auf für
Automotive, eingereicht
Hristov, V. N., Lach, R., Krumova, M., Grellmann, W.
Fracture Toughness of Modified Polypropylene/Poly(styrene-ran-butadiene) Blends
Polymer International (submitted)
Kotter, I., Grellmann, W., Koch, T., Seidler, S.
Morphology-Toughness Correlation of PP/EPR-Blends
J. Applied Polymer Science, submitted
Grellmann, W., Reincke, K.
Elastomere Werkstoffe - Qualitätsprüfung mit Hilfe des instrumentierten Kerbschlagzugversuches
Dichtungstechnik
-Jahrbuch, eingereicht

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Anlage 2:
Betreuung von Qualifizierungsarbeiten
Betreuung von Qualifizierungsarbeiten
Im Berichtszeitraum 2004 wurden nachfolgend aufgeführte Qualifizierungsarbeiten (Studienarbeiten,
Diplomarbeiten, Masterarbeiten) durch wissenschaftliche Mitarbeiter der PSM betreut, andererseits
erhalten Doktoranden auch die Möglichkeiten zur Fertigstellung ihrer Arbeiten.
Diplomarbeiten:
A. Oluschinski
Temperaturabhängige Untersuchungen an GfK-Bauteilen mittels Ultraschallspektroskopie
(PSM-Betreuer: Dipl.-Phys. C. Sirch)
M. Häußler
Untersuchungen zur Synthese und Charakterisierung von Propen/1-Buten-Copolymeren
(PSM-Betreuer: Dipl.-Phys. A. Meinecke)
Antje Kochan
Physikalisch-chemische Alterung von thermoplastischen Polyurethanen für die Medizintechnik
(PSM-Betreuer: Dr. A. Wutzler)
Sebastian Lietz
Untersuchungen zur Einfluss der Prozessparameter im 2-Komponentenspritzguss auf die Haftung
an der Grenzschicht Thermoplast-TPE
(PSM-Betreuer: Dr. A. Wutzler)
Promotionen:
K. Reincke
Bruchmechanische Zähigkeitsbewertung von nanogefüllten Elastomeren
(eingereicht am 09.05.05)
N. Popova
Untersuchungen zur Herstellung und Eigenschaften von Melaminether-Harzsystemen
(Endphase: Vorbereitung Einreichung)
A. Meinecke
Metallocen-katalysierte Copolymerisation von Propen mit 1-Olefinen
(Endphase: Vorbereitung Einreichung)