06.10.2016

EPC Group schafft mit TITK Voraussetzung für die Synthese modifizierter Polycarbonate und Acrylnitrilcopolymerisate (PAN)

PAN Forschung: Neuartige Precursormaterialien für eine Energie effizientere Karbonisierung

Die EPC Group hat gemeinsam mit dem Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) die Voraussetzungen für die Synthese modifizierter Polycarbonate und Acrylnitrilcopolymerisate (PAN) im Technikumsmaßstab geschaffen. Polycarbonate werden in einer zweistufigen Schmelzepolykondensationsanlage mit Ringscheibenreaktor synthetisiert.

Sie dienen der Entwicklung von Werkstoffen, beispielsweise für Flammschutzanwendungen. Auf dem von EPC patentierten 20L PAN-Reaktor können mittels Suspensionspolymerisation in Wasser Acrylnitrilcopolymerisate im Kilogrammmaßstab hergestellt werden. Diese werden im Zuge laufender Forschungsprojekte in einer Nassspinnanlage zu Precursorfilamenten für Kohlenstoff-Fasern verarbeitet. In einer TITK-hauseigenen Carbonisierungsanlage erfolgt die Carbonisierung zu Carbonfasern. Die Projektgemeinschaft Carbonfaser hat sich die Entwicklung von optimierten und neuartigen Precursormaterialien zum Ziel gesetzt, die eine energieeffizientere Carbonisierung ermöglichen.

Versuchsanlage für Acrylnitrilpolymerisation

Die im Polymersynthesetechnikum aufgebauten Polymerisationsverfahren sind eng an die Weiterverarbeitung gebunden. Dadurch wird die gesamte Wertschöpfungskette von Rohstoff bis zum fertigen Werkstoff bzw. zur fertigen Faser abgebildet. Mit den hauseigenen analytischen Methoden und Werkstoffprüfungen lassen sich die Materialien sorgfältig auf ihre Eigenschaften untersuchen.

Zu den thermischen Untersuchungsmethoden gehören beispielsweise die thermogravimetrische Analyse mit Infrarotspektrometer (TGA-IR), die Differenz-Scanning-Calorimetrie (DSC) oder die Thermomechanische Analyse (TMA), in der die Carbonisierung bis 1500°C simuliert werden kann. Des Weiteren können an thermoplastischen Materialien umfangreiche rheologische Messungen durchgeführt werden.

Die Analytik erfolgt auch Prozess begleitend, um Verfahren optimieren zu können. Rohstoffeingangsanalysen in Kooperation mit der analytischen Abteilung des TITK und der OMPG gehören ebenfalls zum Programm des Technikums. Künftig wird sich die Mannschaft der Polymersynthese verstärkt den Polymeren aus Nachwachsenden Rohstoffen zuwenden.