POM-Platten, ein in den letzten Jahren stark beanspruchter technischer Kunststoff mit hervorragenden Eigenschaften, finden breite Anwendung im Bau- und Fertigungssektor. Manche sehen in ihnen sogar einen möglichen Ersatz für Metalle wie Stahl, Zink, Kupfer und Aluminium. Da POM-Platten jedoch ein thermoplastischer Kunststoff mit hohem Schmelzpunkt und hoher Kristallinität sind, müssen sie für unterschiedliche Anwendungsbereiche modifiziert und optimiert werden.
POM zeichnet sich durch hohe Härte, Verschleißfestigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit aus. Es ist beständig gegen Kraftstoffe und Dauerfestigkeit, besitzt eine hohe Schlagfestigkeit, hohe Zähigkeit, hohe Kriechfestigkeit, gute Dimensionsstabilität und ist selbstschmierend. Es bietet einen hohen Gestaltungsspielraum und kann über einen langen Zeitraum bei Temperaturen von -40 °C bis 100 °C eingesetzt werden. Aufgrund seiner hohen relativen Dichte ist die Kerbschlagzähigkeit jedoch gering, die Hitzebeständigkeit unzureichend, es eignet sich nicht für Flammschutzmittel und den 3D-Druck und weist eine hohe Formschrumpfung auf. Daher ist eine Modifizierung von POM unumgänglich. POM neigt während des Formgebungsprozesses zur Kristallisation und zur Bildung größerer Sphärolithe. Bei Belastung des Materials können diese größeren Sphärolithe Spannungskonzentrationen verursachen und zu Materialschäden führen.
POM weist eine hohe Kerbempfindlichkeit, eine geringe Kerbschlagzähigkeit und eine hohe Formschrumpfung auf. Das Produkt neigt zu inneren Spannungen und lässt sich nur schwer formschlüssig verformen. Dies schränkt den Anwendungsbereich von POM stark ein und erfüllt in mancher Hinsicht nicht die industriellen Anforderungen. Um POM besser an anspruchsvolle Arbeitsumgebungen wie hohe Geschwindigkeiten, hohen Druck, hohe Temperaturen und hohe Belastungen anzupassen und seinen Anwendungsbereich weiter zu erweitern, ist es daher notwendig, die Schlagzähigkeit, die Hitzebeständigkeit und die Reibungsbeständigkeit von POM weiter zu verbessern.
Der Schlüssel zur Modifizierung von Polyoxometallaten (POM) liegt in der Kompatibilität der Phasen des Kompositsystems. Daher sollten die Entwicklung und Forschung multifunktionaler Kompatibilisatoren intensiviert werden. Das neu entwickelte Gelsystem und die in-situ-Polymerisation von Ionomeren führen zur Ausbildung eines stabilen, interpenetrierenden Netzwerks im Kompositsystem. Dies stellt einen neuen Forschungsansatz zur Verbesserung der Phasenkompatibilität dar. Die chemische Modifizierung basiert auf der Einführung multifunktionaler Gruppen in die Molekülkette durch die Auswahl von Comonomeren während des Syntheseprozesses. Dadurch werden die Voraussetzungen für weitere Modifizierungen geschaffen. Die Anpassung der Comonomeranzahl, die Optimierung der Molekülstruktur sowie die Synthese von seriellen, funktionalisierten und leistungsstarken POM sind dabei entscheidend.
Veröffentlichungsdatum: 18. Oktober 2022
