Das Projekt "Teilvorhaben: Oberflächenmodifizierung mineralischer Grundkörper mit thermotropen Templatstrukturen und deren Einsatz in Kunststoffsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Quarzwerke GmbH durchgeführt. Temperaturstabile Polymere wie Polycarbonat und Polymethylmethacrylat werden durch die zu entwickelnden Hochleistungsfüllstoffe mit thermotropen Eigenschaften für den Sonnenschutz in der Gebäudearchitektur einsetzbar. Die Transmission dieser Kunststoffelemente passt sich dem jeweils aktuellen Lichteinfall selbsttätig an, wobei Transmissionswerte zwischen 70 Prozent (Off) und größer5 Prozent (On) angestrebt werden. Eine Steigerung der Energieeffizienz um 20 Prozent auf dem Gebiet der Heizung/Klimatisierung von Gebäuden ist realistisch. Arbeitsschwerpunkte sind 'Auswahl und Oberflächenmodifizierung der Füllstoffe' (Quarzwerke) für die Herstellung der thermotropen Hybridfüllstoffe nach Brechungsindex und Formgestalt. Durch monomolekulare Aufbringung thermotroper Schichten auf ausgewählte Füllstoffe werden 'Wechselwirkung und Ausbildung thermotroper Hybridkomplexe' (IAP) untersucht. 'Extrusionsuntersuchungen zur Dotierung des Füllstoffs in die Polymerschmelze' (Quarzwerke/IAP) sind für die Kompoundierung mit Polycarbonat und Polymethylmethacrylat zu Masterbatches erforderlich. Die entwickelten Masterbatches sollen zu transparenten Platten und Folien mit spezifischer Schichtdicke und Schichtaufbau extrudiert und die Funktionsweise an einem Demonstrator gezeigt werden. Untersuchungen zur Maßstabsvergrößerung bei der Synthese, Aufarbeitung und Konfektionierung der neuen thermotropen Hybridfüllstoffe bilden den Abschluss. Im Ergebnis steht ein Thermotroper Hochleistungsfüllstoff für den Sonnenschutz im Labormaßstab zur Verfügung, der direkt oder als Masterbatch in der Kunststofftechnologie zur Fertigung der Endprodukte verwertet werden kann. Durch sukzessive Ansatzvergrößerung nach Projektende wird bei den Quarzwerken ab 2015 eine Pilotproduktion mit einer Kapazität von 5 t/a avisiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermotrope Templatstrukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Temperaturstabile Polymere wie Polycarbonat und Polymethylmethacrylat werden durch die zu entwickelnden Hochleistungsfüllstoffe mit thermotropen Eigenschaften für den Sonnenschutz in der Gebäudearchitektur einsetzbar. Die Transmission dieser Kunststoffelemente passt sich dem jeweils aktuellen Lichteinfall selbsttätig an, wobei Transmissionswerte zwischen 70 Prozent (Off) und größer5 Prozent (On) angestrebt werden. Eine Steigerung der Energieeffizienz um 20 Prozent auf dem Gebiet der Heizung/Klimatisierung von Gebäuden ist realistisch. Arbeitsschwerpunkte sind 'Auswahl und Oberflächenmodifizierung der Füllstoffe' (Quarzwerke) für die Herstellung der thermotropen Hybridfüllstoffe nach Brechungsindex und Formgestalt. Durch monomolekulare Aufbringung thermotroper Schichten auf ausgewählte Füllstoffe werden 'Wechselwirkung und Ausbildung thermotroper Hybridkomplexe' (IAP) untersucht. 'Extrusionsuntersuchungen zur Dotierung des Füllstoffs in die Polymerschmelze' (Quarzwerke/IAP) sind für die Kompoundierung mit Polycarbonat und Polymethylmethacrylat zu Masterbatches erforderlich. Die entwickelten Masterbatches sollen zu transparenten Platten und Folien mit spezifischer Schichtdicke und Schichtaufbau extrudiert und die Funktionsweise an einem Demonstrator gezeigt werden. Untersuchungen zur Maßstabsvergrößerung bei der Synthese, Aufarbeitung und Konfektionierung der neuen thermotropen Hybridfüllstoffe bilden den Abschluss. Für zukünftige FuE-Arbeiten eröffnen die Kenntnisse über die neuartigen Templatstrukturen zusätzliche Anwendungsgebiete wie: Überhitzungsschutz in Sonnenkollektoren, Licht- und Blendschutz im Flugzeugbau, steuerbare Lichtventile in elektrooptischen Modulen und lasergesteuerte Sicherheitssysteme. Bei der technologischen Umsetzung der Ergebnisse des Forschungsvorhabens wird das IAP mit seinem vorhandenen Know-how in der Kunststoffverarbeitung die Quarzwerke unterstützen. Die Aktivitäten hierzu sollen bereits in 2009/2010 begonnen werden.