Multifunktionale Biokomposite basierend auf Polylactid (PLA)

Um die Konkurrenzfähigkeit von PLA-basierenden Anwendungen zu erhöhen, müssen die Kosten durch Verwendung von preiswerten Füllmaterialien optimiert werden. Der Einfluss von organischen und anorganischen Füllstoffen auf thermische, rheologische und mechanische Eigenschaften der Polymerkomposite hängt von einer Vielzahl an Faktoren, wie Füllstoffanteil, Partikelgröße und Partikelform, Füllstoff/Polymeradhäsion, Füllstoffverteilung in der Polymermatrix und der Kompositverarbeitung ab. Erfolgreiche Anwendungen findet man in Verpackungen, in der Textilindustrie, in biomedizinischen Bereichen und auch in faserverstärkten Kompositherstellungen. Die Herausforderung stellt sich in der Verbesserung der Füllstoffverteilung und der Kompatibilität des Füllmaterials mit der PLA-Matrix. Folgende Ziele sollen in diesem Projekt realisiert werden: (1) Analysen zu organischen und anorganischen Füllstoffmodifikationen mittels Plasmabehandlung zur Verbesserung der Adhäsion mit der PLA-Matrix, und (2) Untersuchungen über den Einfluss von chemischen Modifizierungen der funktionellen Gruppen von PLA. Dies wird realisiert über Kondensationsreaktionen mit passenden Chemikalien mit Hydroxylgruppen an beiden Enden, gefolgt von einer Acetylierung an der Grenzfläche mit unmodifizierten und plasmamodifizierten organischen und anorganischen Füllstoffen. (3) Auswahl von geeigneten Füllstoffen und PLA-Modifikationen zu Verbesserung der Grenzflächenadhäsion sowie die Herstellung von Kompositen mit optimierten Materialeigenschaften.