AG Polymere Materialien 2017

Die vielseitigen, teilweise konträren Anforderungen an moderne Hochleistungsmaterialien werden nur selten von einem Reinstoff, d. h. einem einphasigen Material erfüllt. In den meisten Fällen ist der Einsatz eines mehrphasigen Verbundwerkstoffes nicht nur kostengünstiger sondern vor allem zweckdienlicher, da die Eigenschaften solcher Systeme leichter in einem weiten Bereich variiert werden können.

Im Forschungsfeld Polymere Materialen wird durch eine naturwissenschaftliche, grundlagenorientierte Materialforschung zum einen neues Wissen und Können erarbeitet, zum anderen das Know-how sowie die technischen Voraussetzungen geschaffen, um die Fragestellungen der anwendungsorientierten Materialentwicklung des ibac bearbeiten zu können.

Unsere Forschung beinhaltet die Entwicklung von Polymeren und Polymerkompositen mit dem klaren Fokus der Anwendung in den Bereichen des Bauwesens. Als Anwendung werden in diesem Zusammenhang Materialien in ihrer Funktion gesehen, zu der Polymere einen wesentlichen Beitrag leisten. Integraler Bestandteil der Entwicklung ist das Testen der Materialien unter realen bzw. realitätsnahen Bedingungen wie z. B. in Bauteilen und Bauwerken.

Die Arbeitsgruppe Polymere Materialien betreut auch die chemische und instrumentelle Analytik für interne und externe Kunden. Mehr→.

Forschungsschwerpunkte

Ionenleitfähige Polymere

Elektrisch und ionisch leitfähige Polymermaterialien auf der Basis von Polyethylenglykol und Lithiumsalzen spielen nicht nur in der Energiewirtschaft eine zentrale Rolle, sondern haben auch in der Bauindustrie ein großes Potential. Die elektrischen Eigenschaften bilden die Basis unserer anwendungsorientierten Materialentwicklung mit dem aktuellen Fokus auf elektrochromen Detektoren und Polymersensoren in ihrer Anwendungen zur Detektion von Betonstahlkorrosion.

Innerhalb des Schwerpunkts „Ionenleitfähige Polymere“ liegt für uns Chemiker die Hauptarbeit im Bereich präparative und angewandte Polymerchemie und wir nutzen die Methoden der „klassischen“ chemischen Strukturaufklärung, wie z. B. NMR, IR oder DSC. Daneben bedienen wir uns typischer elektronischer Messverfahren, Impedanzspektroskopie (EIS) und Cyclovoltammetrie. Im Sinne des interdisziplinären Technologietransfers übertragen wir chemische Sachverhalte auf Probleme aus dem Ingenieurbereich und stellen leisten damit einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung des lösungsorientieren Strategiepools.

Ansprechpartner: Pia Sassmann, Tobias Boehnke

Aktuelles Projekt: Elektrochrome Bauteile zur Anwendung in einem Korrosions- bzw. KKS-Monitoringsystem

Gele

Flüssiges Wasser bzw. Feuchtigkeit spielt in Baustoffen eine wesentliche Rolle und ist nicht zuletzt für viele Schäden verantwortlich. Gele können durch ihr einstellbares Quellverhalten einen wesentlichen Beitrag zur Regulierung des Feuchtehaushalts in Baustoffen beitragen.

Ansprechpartner: Andre Jung

Aktuelle Projekte: Chloridentzug mit Hydrogelen, Entwicklung eines 2-Komponenten Sanierungssystems zur Behandlung von Rissflanken in Stahlbeton

Bio-basierte Baustoffe

Die Natur produziert eine Vielzahl von Stoffen in großen Mengen. Jeder von ihnen besitzt eine einzigartige Kombination an nützlichen Eigenschaften, wodurch das Potential für die Entwicklung neuer Werkstoffe heute noch gar nicht absehbar ist. Trotzdem wird ein Großteil lediglich thermisch verwertet oder muss aufwendig deponiert werden.

In diesem Schwerpunkt entwickeln wir Methoden zur rohstofflichen und werkstofflichen Verwertung nachwachsender und bisher kaum genutzter Ressourcen, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen. Durch chemische Verfahren werden diese so aufgeschlossen, modifiziert und verarbeitet, dass sie in die wirtschaftliche Wertschöpfung eingebunden werden können. Dort bietet ihr Einsatz die Möglichkeit materialspezifische Vorteile zu nutzen, die CO2-Bilanz zu verbessern und so den Weg hin zu einer auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Gesellschaft zu ebnen.

Ansprechpartner: Manuel Endres, Markus Brenner

Aktuelle Projekte: Baumaterial aus Federn; Brandschutz Holz

Zement/Polymerkomposite

Diese Werkstoffe leben vom Mehrwert, den Polymere in die ansonsten anorganisch gebundenen Systeme einbringen. Die Entwicklung von maßgeschneiderten Polymeren für polymermodifizierte zementgebundene Systeme (PCC), polymerimprägnierte Betone (PIC) und polymere Betonzusatzmittel und –stoffe erfordert die genaue Kenntnis der Wechselwirkungen an den Grenzflächen des Zementsteins und der Zuschlagstoffe.

Anspechpartner: Pia Sassmann

Aktuelles Projekt: Numerische Strukturanalyse für das in silico Design moderner Hybridmaterialien

POLY-News

Lust auf innovative chemische Forschung mit direktem Anwendungsbezug? Schnuppern Sie doch mal als HiWi oder Forscher bei uns rein. Mehr→.

Vortragsankündigung

O. Weichold
Fighting fire with feathers – transforming natural waste into flame-retardant materials
EPF Congress 2019, Kreta

Neue Veröffentlichung

P. B. Sassmann, O. Weichold
Preparation and characterisation of ion-conductive unsaturated polyester resins for the on-site production of resistivity sensors
Ionics 2019

Vortragsankündigung

A. Jung
Influence of storage conditions on the swelling capacities of two different superabsorbent polymers
SAP 2019, Krüger Nationalpark, Südafrika

Neue Veröffentlichung

M. B. Endres, O. Weichold
Sorption-active transparent films based on chitosan
Carbohydrate Polym. 2018.

Neues Projekt

Am 1.1. startet unser neues BMWi-gefördertes Projekt „Elektrochrome Bauteile zur Anwendung in einem Korrosions- bzw. KKS-Monitoringsystem“ (11/2018).

Titelseite

Andres Veröffentlichung „Preparation and characterisation of highly alkaline hydrogels for the re-alkalisation of carbonated cementitious materials“ wurde von Soft Matter für die Gestaltung der Titelseite ausgewählt (10/2018).

Neuer Mitarbeiter

Seit dem 1.10.2018 erhalten wir tatkräftige Unterstützung von Tobias Boehnke. Er befasst sich in seiner Promotion mit dem Thema ionenleitfähige Polymere und elektrochrome Schalter. Herzlich Willkommen!

Mehr POLY-News finden Sie hier.

Stellenangebote

Masterarbeit „Synthese und Charakterisierung von alkalischen Hydrogelen für bauchemische Anwendungen“. Mehr→

Masterarbeit „Chitosan-Polyelektrolytkomplexe für neue Materialien“. Mehr→

Studierende im Fach Chemie (M. Sc.) können bei uns das frei wählbare Forschungspraktikum durchfühen. Bei Interesse an oder Fragen zu den Forschungsschwerpunkten wenden Sie sich bitte direkt an einen der Ansprechpartner.

Aktuelle Veröffentlichungen:

Sorption-active transparent films based on chitosan
M. B. Endres, O. Weichold
Carbohydrate Polym. 2019, 208, 108–114. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.12.031

Preparation and characterisation of highly alkaline hydrogels for the re-alkalisation of carbonated cementitious materials
A. Jung, O. Weichold
Soft Matter. 2018, 14, 8105–8111. https://doi.org/10.1039/C8SM01158C

Development of an electrochromic device triggered by the macrocell current in chloride-induced corrosion of steel-reinforced concrete
T. Juraschek, O. Weichold
J. Phys. Org. Chem.
2017;e3739. https://doi.org/10.1002/poc.3739

Assessing the Performance of Hydrophobing Agents on Concrete using Non-Destructive Single-Sided Nuclear Magnetic Resonance
O. Weichold, U. Antons
J. Infrastruct. Syst. 2017, 23(4), 04017010. https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000366

Non-destructive Evaluation of Thermal Damage in Concrete by Single-Sided Nuclear Magnetic Resonance
R. Schulte Holthausen, O. Weichold
J. Infrastruct. Syst. 2017, 23(1), B4016006. https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000320