Elektrochemische Polymerisation von organischen, elektrochromen Donor-Akzeptoren-Donor-(D-A-D) Molekülen auf Kunststoffen und deren Integration in den Spritzprägeprozess

21027 BG

Forschungsstelle 1: Fraunhofer-Gesellschaft e.V.
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam 
Projektleiter 1: PD Dr. S. Janietz 
Forschungsstelle 2: Universität Kassel
Institut für Werkstofftechnik
Fachgebiet Kunststofftechnik
Mönchebergstr. 3
34125 Kassel 
Projektleiter 2: Chr. Johannes 
Laufzeit: 01.04.2020 - 30.09.2022

In dem geplanten Vorhaben soll ein elektrochromes Mehrschichtsystem entwickelt werden. Leitfähige Polymere werden durch elektrochemische Polymerisation auf transparenten Kunststoffelektroden abgeschieden und mittels Kunststoffverarbeitungsprozesse in einen Demonstrator integriert. Mit diesem Verfahren eröffnet sich sowohl für die kunststoffverarbeitende Industrie, die vor allem durch mittelständige Firmen geprägt wird, als auch für andere mittelständische Firmen, wie Komponentenlieferanten für die Beschichtung und Herstellern von Spezial- und Feinchemikalien, ein  Zugang zu neuen Märkten. Die für die elektrochemische Polymerisation benötigten Donor-Akzeptor-Donor- (D-A-D) Monomere werden synthetisiert und durch elektrochemische  In-situ-Polymerisationen direkt als Schicht auf den leitfähigen, flexiblen, polymeren Substraten  abgeschieden. Die Bauteile werden hinsichtlich ihres elektrochemischen Schaltverhaltens optisch und elektrisch charakterisiert. Die so hergestellten elektrochromen Systeme werden mittels Kunststoffverarbeitung in 3-dimensionale Bauteile integriert. Für die Integration der flächigen, elektrochromen Systeme in 3-dimensionale Bauteile eignet sich insbesondere das Hinterspritzen oder Spritzprägen, zum Beispiel mit Polycarbonat. Dazu müssen die Zellen, Bauteile und ein Spritzprägewerkzeug konzeptioniert und aufeinander abgestimmt werden. Außerdem soll in Voruntersuchungen (Versuche und Simulationen) an Einzelschichten und Dummyzellen die Belastbarkeit abgeschätzt und entsprechend berücksichtigt werden. Durch Druck- und Temperaturaufnehmer im Werkzeug werden die Prozessverhältnisse während der Integration protokolliert. Mit diesen Daten kann dann der Prozessablauf simuliert werden.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 21027 BG der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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