Hyperbranched polymers (HBP) have drawn much attention and obtained intensive research activities from both industry and academia in the last three decades. They belong to a group of macromolecules called dendritic polymers, which have peculiar and often unique properties, which derive from their three-dimensional structure and the large number of functional groups. These structural characteristics provide high possibilities for controlling functional group interactions and modifications of other polymers in coatings and therefore, they are expected to result in novel materials with desired properties. They own a highly branched backbone, which gives access to many of reactive groups; their structure gives them excellent flow and processing properties, and they are characterized by lower viscosity than those of linear polymers of comparable molecular weight. Such properties make HBP extremely interesting for coatings and UV-curing applications and for this, they have attracted a great deal of attention for application, e.g. for powder coatings, high solid coatings, flame retardant coatings, barrier coatings for flexible packaging,and they have been recently suggested as a component of a dual-cure formulation based on an UV-curable epoxy resin and a functionalized alkoxysilane additive as an inorganic precursor to achieve advanced functional hybrid coatings. By pursuing this research line, we have synthesized an aliphatic–aromatic ethoxysilyl modified hyperbranched polyester system to be used in the preparation of UV-curable epoxy hybrid organic–inorganic coatings. The addition of ethoxysilyl-modified HBP could act as a coupling agent during the formation of the inorganic domains generated in-situ via sol-gel process starting from the alkoxysilane as inorganic precursors. The cured films were characterized in terms of their dynamic-mechanical properties and surface hardness: the obtained properties were discussed in relation to the achieved morphologies. In the present work, some aromatic hyperbranched polyesters (aHBP) and aliphatic-aromatic hyperbranched polyesters (aaHBP), OH terminated have been used as matrices for nanocomposites containing TiO2. The TiO2 nanoparticles were synthesized via sol-gel directly in a solution containing the HBP polyester as a stabilizer, and then the polymer/TiO2 hybrid mixtures were thermally cured by a curing agent to obtain a hard coating or a film. In order to determine the conditions in which it was possible to get the best dispersion and the properties for the final material, the starting HBP-OH was also partially modified with alkoxysilane groups by 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (IPTES), yielding modified aliphatic-aromatic hyperbranched polyesters aaHBP(OH)-Si and modified aromatic hyperbranched polyesters aHBP(OH)-Si, enabling it to interact with the TiO2 network. Both materials obtained were then characterized, and their properties compared.

Hyperbranched polymers (HBP) have drawn much attention and obtained intensive research activities from both industry and academia in the last three decades. They belong to a group of macromolecules called dendritic polymers, which have peculiar and often unique properties, which derive from their three-dimensional structure and the large number of functional groups. These structural characteristics provide high possibilities for controlling functional group interactions and modifications of other polymers in coatings and therefore, they are expected to result in novel materials with desired properties. They own a highly branched backbone, which gives access to many of reactive groups; their structure gives them excellent flow and processing properties, and they are characterized by lower viscosity than those of linear polymers of comparable molecular weight. Such properties make HBP extremely interesting for coatings and UV-curing applications and for this, they have attracted a great deal of attention for application, e.g. for powder coatings, high solid coatings, flame retardant coatings, barrier coatings for flexible packaging,and they have been recently suggested as a component of a dual-cure formulation based on an UV-curable epoxy resin and a functionalized alkoxysilane additive as an inorganic precursor to achieve advanced functional hybrid coatings. By pursuing this research line, we have synthesized an aliphatic–aromatic ethoxysilyl modified hyperbranched polyester system to be used in the preparation of UV-curable epoxy hybrid organic–inorganic coatings. The addition of ethoxysilyl-modified HBP could act as a coupling agent during the formation of the inorganic domains generated in-situ via sol-gel process starting from the alkoxysilane as inorganic precursors. The cured films were characterized in terms of their dynamic-mechanical properties and surface hardness: the obtained properties were discussed in relation to the achieved morphologies. In the present work, some aromatic hyperbranched polyesters (aHBP) and aliphatic-aromatic hyperbranched polyesters (aaHBP), OH terminated have been used as matrices for nanocomposites containing TiO2. The TiO2 nanoparticles were synthesized via sol-gel directly in a solution containing the HBP polyester as a stabilizer, and then the polymer/TiO2 hybrid mixtures were thermally cured by a curing agent to obtain a hard coating or a film. In order to determine the conditions in which it was possible to get the best dispersion and the properties for the final material, the starting HBP-OH was also partially modified with alkoxysilane groups by 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (IPTES), yielding modified aliphatic-aromatic hyperbranched polyesters aaHBP(OH)-Si and modified aromatic hyperbranched polyesters aHBP(OH)-Si, enabling it to interact with the TiO2 network. Both materials obtained were then characterized, and their properties compared.

Ihr ärgert Euch über Plastik im Wald, seid genervt, wenn Ihr selber wieder etwas wegwerfen müsst? Ihr fragt Euch, ob Recycling wirklich funktioniert? Dann seid Ihr hier genau richtig: Diese kleine Broschüre ist der Anfang für das Ende der Plastikflut in Eurem Leben. Plastikmüll ist nicht nur ein Problem sterbender Meerestiere, verschmutzter Urlaubsparadiese oder armer Länder. Plastikmüll ist unser eigenes tägliches Problem, weil Energie und Ressourcen verschwendet werden, weil unsere Gesundheit gefährdet wird, weil Plastikproduktion und -müll ein Teil der Klimakrise sind. Jede und jeder Einzelne kann im Alltag Schritte in Richtung Nachhaltigkeit & Genügsamkeit gehen – in den Bereichen Konsum, Ernährung, Wohnen, Mobilität und Reisen. Ob minimalistisch oder zero-waste, plastikfrei oder DIY, ob vegan, fair, bio oder regional, ob sharing oder caring - die Möglichkeiten, einen Beitrag zu leisten, sind vielfältig! Unser Heft gibt Anregungen zur Plastikvermeidung. Stand: Mai 2019

Innerhalb des Forschungsprojekts “InduRex” sollen u.a. dünnwandige Graphit-Polymer Bipolarplatten (BPP) für Brennstoffzellen (BZ) entwickelt werden. Der Fokus liegt dabei auf hochgefüllten Compoundmaterialien und Prozesstechniken zur kontinuierlichen Herstellung dünnwandiger Folien. Dabei wird die gesamte Prozesskette, beginnend von der Auswahl der verwendeten Rohstoffe, über die Folienherstellung bis hin zur Einbringung der erforderlichen Strukturen betrachtet. Die vom „Department of Energy“ festgelegten physikalischen und chemischen Zielwerte werden auch für die Folien als Zielvorgabe gesetzt. Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeit liegt auf einem grundlegenden Verständnis der Materialzusammensetzung und deren Zusammenhang mit den endgültigen Eigenschaften der strukturierten Bipolarplatten, sowie deren Leistung in einem Brennstoffzellenstapel. Die hergestellten Bipolarplattenfolien wurden vor einem Zelltest umfassend hinsichtlich elektrischer Widerstände, H2-Permeation, Warmformbeständigkeit u.a. charakterisiert, um den Einfluss des Produktionsprozesses auf ihre Qualität zu bewerten. / Within the research project 'InduRex', thin-walled graphite-polymer bipolar plates (BPP) for fuel cells (FC) are to be developed, among other things. The focus is on highly filled compound materials and process technologies for the continuous production of thin-walled foils. The entire process chain, starting with the selection of the raw materials used, through film production, to the insertion of the required structures, will be considered. The physical and chemical target values defined by the 'Department of Energy' are also set as targets for the films. The focus of the scientific work is on a fundamental understanding of the material composition and its relationship to the final properties of the patterned bipolar plates, as well as their performance in a fuel cell stack. The fabricated bipolar plate films were extensively characterized in terms of electrical resistances, H2 permeation, heat deflection temperature, and others prior to a cell test to evaluate the impact of the production process on their quality.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Spritzgießwerkzeug mit einem neuartigen Mehrschichtverbundheizsystem zur dynamischen Temperierung entwickelt und umgesetzt. Dabei wurde das ausgewählte Heiz‐ und Kühlsystem unter theoretischen und praktischen Gesichtspunkten betrachtet und für den variothermen Fertigungsprozess verifiziert. Aus den ersten durchgeführten praktischen Versuchen zeigte sich, dass dieses Heizsystem zur dynamischen Temperierung von Formwerkzeugen geeignet ist. Anschließend wurden mit dem realisierten Spritzgießwerkzeug Versuchskörper mit spezieller Oberflächenstrukturierung und variierenden Werkzeugwandtemperaturen angefertigt und untersucht. Ziel war es, über diese Strukturierung eine Beeinflussung der Glasfaserverteilung im Formteilrandbereich zu erreichen und die tribologischen Eigenschaften bei Kunststoff‐Kunststoff‐Gleitpaarungen hinsichtlich Reibung und Verschleiß zu verbessern. Mit einer kleinen Auswahl an Strukturen und entsprechenden thermoplastischen Polymermaterialien wurden praktische Versuche zur tribologischen Prüfung durchgeführt. / In the present work an injection mould was developed and implemented with a novel multilayer composite heating system for dynamic temperature control. Here the selected heating and cooling system was considered from a theoretical and practical point of view and verified for the variothermal manufacturing process. The first practical tests showed that this heating system is suitable for the dynamic temperature control of tools. Subsequently, with this injection mould, test specimens with a special surface structure and varying mould wall temperatures were produced and examined. The aim was to achieve through this structuring an impact on the distribution of glass fibres in the edge region of mouldings and improve the tribological properties of plastic‐plastic‐pairings in terms of friction and wear. With a small selection of structures and corresponding thermoplastic polymeric materials practical experiments for tribological testing were performed.

Für die Verarbeitung von thermoplastischen Polymeren im Spritzgießprozess ist die Wahl der Werkzeugwandtemperatur entscheidend für die Formteileigenschaften und die optimale Zykluszeit. Das Spritzgießwerkzeug wird standardmäßig bei einer konstanten Werkzeugwandtemperatur betrieben, die bei speziellen Anwendungen, wie zum Beispiel die Abformung von nanostrukturierten Oberflächen, kaum eingesetzt werden kann. Dafür muss die Werkzeugwandtemperatur aktiv über die Dauer eines Spritzgießzyklus variiert werden. Für die variotherme Temperierung wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine neue Technik auf Basis einer elektrischen Widerstandsheizung entwickelt und untersucht. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines hochdynamischen Temperaturwechsels auf einer formgebenden Werkzeugwand, unter Vorgabe der Temperaturverteilung und ohne die Maschinennebenzeit zu verlängern. Dazu werden verschiedene elektrische Heizelemente konzipiert und untersucht. / For the processing of thermoplastic polymers in an injection molding process is the choice of the cavity temperature a critical property and a shape of the optimum cycle time. The standard injection molding process with a quasi constant mold wall temperature cannot be used in the case of special applications, such as the replication of nanostructured surfaces. For this the mold wall temperature has to be varied actively over the duration of an injection molding cycle. These variothermal temperature process is within the scope of the present study especially using a new developed technique based on an electrical resistance heating device. The aim of this work is to develop a highly dynamic temperature change on an injection mold wall by a defined temperature destribution and without an extended machine idle time. Various electric heating elements are designed and tested.

Für die Verarbeitung von thermoplastischen Polymeren im Spritzgießprozess ist die Wahl der Werkzeugwandtemperatur entscheidend für die Formteileigenschaften und die optimale Zykluszeit. Das Spritzgießwerkzeug wird standardmäßig bei einer konstanten Werkzeugwandtemperatur betrieben, die bei speziellen Anwendungen, wie zum Beispiel die Abformung von nanostrukturierten Oberflächen, kaum eingesetzt werden kann. Dafür muss die Werkzeugwandtemperatur aktiv über die Dauer eines Spritzgießzyklus variiert werden. Für die variotherme Temperierung wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine neue Technik auf Basis einer elektrischen Widerstandsheizung entwickelt und untersucht. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines hochdynamischen Temperaturwechsels auf einer formgebenden Werkzeugwand, unter Vorgabe der Temperaturverteilung und ohne die Maschinennebenzeit zu verlängern. Dazu werden verschiedene elektrische Heizelemente konzipiert und untersucht. / For the processing of thermoplastic polymers in an injection molding process is the choice of the cavity temperature a critical property and a shape of the optimum cycle time. The standard injection molding process with a quasi constant mold wall temperature cannot be used in the case of special applications, such as the replication of nanostructured surfaces. For this the mold wall temperature has to be varied actively over the duration of an injection molding cycle. These variothermal temperature process is within the scope of the present study especially using a new developed technique based on an electrical resistance heating device. The aim of this work is to develop a highly dynamic temperature change on an injection mold wall by a defined temperature destribution and without an extended machine idle time. Various electric heating elements are designed and tested.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Spritzgießwerkzeug mit einem neuartigen Mehrschichtverbundheizsystem zur dynamischen Temperierung entwickelt und umgesetzt. Dabei wurde das ausgewählte Heiz‐ und Kühlsystem unter theoretischen und praktischen Gesichtspunkten betrachtet und für den variothermen Fertigungsprozess verifiziert. Aus den ersten durchgeführten praktischen Versuchen zeigte sich, dass dieses Heizsystem zur dynamischen Temperierung von Formwerkzeugen geeignet ist. Anschließend wurden mit dem realisierten Spritzgießwerkzeug Versuchskörper mit spezieller Oberflächenstrukturierung und variierenden Werkzeugwandtemperaturen angefertigt und untersucht. Ziel war es, über diese Strukturierung eine Beeinflussung der Glasfaserverteilung im Formteilrandbereich zu erreichen und die tribologischen Eigenschaften bei Kunststoff‐Kunststoff‐Gleitpaarungen hinsichtlich Reibung und Verschleiß zu verbessern. Mit einer kleinen Auswahl an Strukturen und entsprechenden thermoplastischen Polymermaterialien wurden praktische Versuche zur tribologischen Prüfung durchgeführt. / In the present work an injection mould was developed and implemented with a novel multilayer composite heating system for dynamic temperature control. Here the selected heating and cooling system was considered from a theoretical and practical point of view and verified for the variothermal manufacturing process. The first practical tests showed that this heating system is suitable for the dynamic temperature control of tools. Subsequently, with this injection mould, test specimens with a special surface structure and varying mould wall temperatures were produced and examined. The aim was to achieve through this structuring an impact on the distribution of glass fibres in the edge region of mouldings and improve the tribological properties of plastic‐plastic‐pairings in terms of friction and wear. With a small selection of structures and corresponding thermoplastic polymeric materials practical experiments for tribological testing were performed.

Für die Verarbeitung von thermoplastischen Polymeren im Spritzgießprozess ist die Wahl der Werkzeugwandtemperatur entscheidend für die Formteileigenschaften und die optimale Zykluszeit. Das Spritzgießwerkzeug wird standardmäßig bei einer konstanten Werkzeugwandtemperatur betrieben, die bei speziellen Anwendungen, wie zum Beispiel die Abformung von nanostrukturierten Oberflächen, kaum eingesetzt werden kann. Dafür muss die Werkzeugwandtemperatur aktiv über die Dauer eines Spritzgießzyklus variiert werden. Für die variotherme Temperierung wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine neue Technik auf Basis einer elektrischen Widerstandsheizung entwickelt und untersucht. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines hochdynamischen Temperaturwechsels auf einer formgebenden Werkzeugwand, unter Vorgabe der Temperaturverteilung und ohne die Maschinennebenzeit zu verlängern. Dazu werden verschiedene elektrische Heizelemente konzipiert und untersucht. / For the processing of thermoplastic polymers in an injection molding process is the choice of the cavity temperature a critical property and a shape of the optimum cycle time. The standard injection molding process with a quasi constant mold wall temperature cannot be used in the case of special applications, such as the replication of nanostructured surfaces. For this the mold wall temperature has to be varied actively over the duration of an injection molding cycle. These variothermal temperature process is within the scope of the present study especially using a new developed technique based on an electrical resistance heating device. The aim of this work is to develop a highly dynamic temperature change on an injection mold wall by a defined temperature destribution and without an extended machine idle time. Various electric heating elements are designed and tested.

Für die Verarbeitung von thermoplastischen Polymeren im Spritzgießprozess ist die Wahl der Werkzeugwandtemperatur entscheidend für die Formteileigenschaften und die optimale Zykluszeit. Das Spritzgießwerkzeug wird standardmäßig bei einer konstanten Werkzeugwandtemperatur betrieben, die bei speziellen Anwendungen, wie zum Beispiel die Abformung von nanostrukturierten Oberflächen, kaum eingesetzt werden kann. Dafür muss die Werkzeugwandtemperatur aktiv über die Dauer eines Spritzgießzyklus variiert werden. Für die variotherme Temperierung wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine neue Technik auf Basis einer elektrischen Widerstandsheizung entwickelt und untersucht. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines hochdynamischen Temperaturwechsels auf einer formgebenden Werkzeugwand, unter Vorgabe der Temperaturverteilung und ohne die Maschinennebenzeit zu verlängern. Dazu werden verschiedene elektrische Heizelemente konzipiert und untersucht. / For the processing of thermoplastic polymers in an injection molding process is the choice of the cavity temperature a critical property and a shape of the optimum cycle time. The standard injection molding process with a quasi constant mold wall temperature cannot be used in the case of special applications, such as the replication of nanostructured surfaces. For this the mold wall temperature has to be varied actively over the duration of an injection molding cycle. These variothermal temperature process is within the scope of the present study especially using a new developed technique based on an electrical resistance heating device. The aim of this work is to develop a highly dynamic temperature change on an injection mold wall by a defined temperature destribution and without an extended machine idle time. Various electric heating elements are designed and tested.