Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

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