Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...
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126 8 Zusammenfassung/Summary<br />
Zugabe der Edukte, und am Extruderende, nach der Polymerisationsreaktion, ist die<br />
Prozessauslegung stark vereinfacht. Dies vereinfacht insbesondere auch ein mögliches<br />
Scale-up des Prozesses, um größere Mengen zu produzieren.<br />
Im Mittelpunkt der Arbeit standen zunächst die chemische <strong>Entwicklung</strong> der Reakti-<br />
on sowie ihre Beurteilung. Weiterhin wurden die Anforderungen an die Synthese in<br />
einem Extruder sowie die Extrudat- bzw. Polymereigenschaften definiert. In einem<br />
Doppelschnecken-Microcompounder wurde <strong>zur</strong> Beurteilung der Reaktion zunächst der<br />
Einfluss der unterschiedlichen Chemikalien batchweise untersucht und anschließend<br />
die Gestaltung der Prozessführung hinsichtlich Temperaturverlauf, Verweilzeit sowie<br />
Reaktionsfortschritt optimiert. Eine umfassende analytische Charakterisierung der synthe-<br />
tisierten Polymere ermöglichte ihre anschließende Bewertung und damit die Beurteilung<br />
und Bewertung der chemischen Reaktion sowie des Prozesses. Bei Reaktionstemperaturen<br />
von 180 °C und Verweilzeiten von zehn Minuten konnten Polyesteramide mit blockarti-<br />
ger Struktur bei hohen Umsatzgraden synthetisiert werden. Für eine der untersuchten<br />
Mischungen wurde weiterführend die Synthese auf einen kontinuierlichen Prozess in<br />
einem Laborextruder mit 16 mm Schneckendurchmesser und L/D=25 entwickelt und<br />
durchgeführt. Im Vordergrund standen dabei die <strong>Entwicklung</strong> der Prozessführung so-<br />
wie die Auslegung der Schnecke. Berechnungen <strong>zur</strong> Ermittlung der Polymerverweilzeit<br />
mittels <strong>eines</strong> Simulationsprogramms erfolgten unterstützend, um zeitintensive Versuche<br />
nach dem „trial-and-error-Prinzip“ zu vermeiden. Nach Optimierung und Konfiguration<br />
der Schnecke konnte die Herstellung der bereits im Microcompounder erfolgreich syn-<br />
thetisierten Mischung auf einen Laborextruderprozess mit vergleichbaren analytischen<br />
Ergebnissen übertragen werden.<br />
Die Arbeit liefert einen Beitrag <strong>zur</strong> kontinuierlichen Herstellung von Polyesteramiden<br />
mittels reaktiver Extrusion. Sie zeigt dabei auf, dass die Werkstoffklasse der Biopolymere<br />
und insbesondere der Polyesteramide ein großes Forschungspotential bietet.<br />
8.2 Summary<br />
The material class of biopolymers attracts increasing attention and is considered as a<br />
promising development in the plastics industry. In particular, the degradable polymers<br />
play an important role due to their environmentally friendly properties and the wide<br />
range of applications for which they can be deployed for. These range from biodegradable<br />
packaging to biomedical devices. Polyesteramides belong to the class of biopolymers