Vernetzung von weichmacherhaltigen PVC-Oberflächen durch plasmaerzeugte UV-Strahlung und Gasphasenfluorierung

BMWi IGF 20542 BG | Laufzeit: 02.2019 – 07.2021 Frauke Junghans, FILK Freiberg; Thomas Neubert, Fraunhofer IST Braunschweig
  • Kategorien:
  • Dünnbeschichtungen

AUFGABENSTELLUNG

Weich-PVC findet aufgrund der günstigen Kombination aus niedrigem Preis, hoher mechanischer und chemischer Beständig­keit sowie Verschweiß­barkeit in vielen Bereichen Anwendung. Produkte aus Weich-PVC sind beispiels­weise Fuß­böden, Teich- und Schwimm­bad­folien, Kabel­isolierungen und Kinder­spielzeuge, aber auch Verpackungen sowie im Medizin­bereich Blut- und Throm­bozyten­beutel, Transfusions- und Infusions­schläuche. Die Problematik bei Weich-PVC ist jedoch, dass die Weich­macher nicht chemisch gebunden sind, sondern nur über ihre polaren Gruppen mit dem Polymer in Wechsel­wirkung treten und so die Ketten­beweglich­keit erhöhen. Aufgrund der hohen Migrations­tendenz der Weich­macher werden dem PVC hohe Mengen an Weich­macher zugesetzt oder es müssen häufig teurere, weniger stark migrierende Substanzen eingesetzt werden. Durch eine geeignete Migrations­sperr­schicht kann der Weich­macher­verlust verringert werden, wobei gleichzeitig für eine Steigerung der Lebens­dauer des Materials eine geringere Menge Weich­macher eingesetzt und auf teure Ersatz­produkte verzichtet werden kann.

 

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Ziel des Projekts ist es, geeignete Migrations­barrieren bei PVC-Bahne­nwaren gegenüber derzeit gebräuch­lichen und alternativen Weich­machern mittels Gas­phasen­fluorierung (Abb. 1) und Plasma­verfahren (Abb. 2) zu erzeugen. Hierzu sollen die Polymer­ketten an der Ober­fläche vernetzt und funktionelle Gruppen eingebaut werden, ohne dass eine separate Schicht aufgebracht wird. Neben einer angestrebten Barriere­wirkung soll die Wechsel­wirkung zwischen der Chemie der erzeugten Sperrschicht und der daraus resultierenden Diffusions­rate verschiedener Weich­macher aufgeklärt und eine Korrelation abgleitet werden.

 

NUTZEN | AUSBLICK

Die während des Vorhabens erarbeiteten Erkenntnisse zu Weich­macher­migrations­­sperren durch innovative Modifizierungs­prozesse sollen dazu dienen, den wachsenden Bedarf an kosten­günstigen und verbesserten PVC-Folien­materialien zu decken. Aufgrund der schnelleren und ökono­mischeren Verfahrens­weise werden Leistungs- und Wettbewerbs­­fähigkeit der KMU gesteigert und das Erschließen neuer Produkte und Märkte ermöglicht.

 

*F. Junghans, H. Garritsen, A. Weitz, K. Lachmann und N. Thomas, „Verminderung der Migration von Weichmachern in Medizinprodukten durch Verbesserung der Barriereeigenschaften der inneren Oberflächen in Beuteln oder Schlauchsystemen,“ BMWi IGF 18451 BG, 11.2014-04.2017.

FORMALE ANGABEN

Programm: IGF

Förderkennzeichen: 20542 BG

Projektbeginn: 02.2019

Laufzeit: 30 Monate

PROJEKTBEARBEITER FILK

Dr. Frauke Junghans

 

 

 

PROJEKTPARTNER

Fraunhofer IST Braunschweig

 

 

 

Kontakt

FILK Freiberg Institute gGmbH
Meißner Ring 1-5
D-09599 Freiberg

Fon: +49-(0)3731-366-0
Fax: +49-(0)3731-366-130
E-Mail: mailbox@filkfreiberg.de

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