Im Kompetenzzentrum Polymere und Faserverbunde werden Polymere insgesamt und insbesondere Polymere für Faser- und Matrices in der Faserverbundtechnik entwickelt bzw. funktionalisiert. Alleinstellungsmerkmal des Kompetenzzentrums ist die Forschung entlang der gesamten Prozesskette von der Polymersynthese bis zum Bauteil mit einer engen Verflechtung von Polymer- und Verfahrenstechnik.

Schwerpunkte der Polymertechnik sind die Entwicklung maßgeschneiderter Polymere für den Faserspinnprozess, die Extrusion, den Spritzguss und für unverstärkte sowie faserverstärkte Kunststoffe.  Im Sinne der Nachhaltigkeit stehen dabei vor allem rezyklierbare und biobasierte / bioabbaubare und wirtschaftlich darstellbare Polymere im Mittelpunkt der Forschung.

Die Herstellung von endlosfaserverstärkten Bauteilen - vor allem mit Carbonfaser-Verstärkung - ist derzeit noch vergleichsweise teuer. Die enge Verzahnung von Polymer- und Verfahrenstechnik im Kompetenzzentrum bietet hier die ideale Möglichkeit für die Entwicklung neuer energie- und materialsparender und kosteneffizienter Werkstoffe und Verfahren.

Ziel ist die Entwicklung von Faserverbunden mit sehr guten chemischen, physikalischen und mechanischen Kennwerten und hoher Lebensdauer durch die kraftflussoptimierte Ausrichtung der Fasern und durch eine verbesserte Faser-Matrix-Haftung.

Weitere Forschungen im Kompetenzzentrum zielen auf die Integration von Sensorik in hybride und multifunktionale Verbunde. Die Sensorik protokolliert bereits die Herstellung der Bauteile und überwacht die Funktion der Bauteile im Dauereinsatz. Zusätzlich können eingebaute Aktoren die Bauteile an veränderte Umwelt- oder Betriebsbedingungen anpassen.

In enger Zusammenarbeit mit den weiteren Kompetenzzentren und Forschungsbereichen der DITF werden vor allem das Recycling der Werkstoffe weiterentwickelt und LCA-Daten erhoben.

Leistungsspektrum:

• Entwicklung von latenten Beschleunigern/Katalysatoren (zusammen mit dem Institut für Polymerchemie (IPOC) der Universität Stuttgart)
• Polymermodifikationen (Flammschutz, u.a.)
• Matrixherstellung und Matrixfunktionalisierung (Gusspolyamide, Epoxidharze, Siloxane, PUR, Isocyanurate, Poly(oxazolidinon)e, Polyester, u.a.)
• Faser/Matrix-Kompatibilisierung (chemische Anpassung der Polymere, Prozessentwicklung)
• Polymeranalyse (Endgruppenbestimmung, Molmassebestimmung, Farbwerte, u.a.)
• Faser- und Polymerrecycling (chemisch oder thermisch im Reaktor)
• Synthese von Masterbatches (Flammschutz in Polyamiden, u.a.)

Technologien:

• Polymersynthese (Polykondensationen, Polyaddition, ROMP, (anionische) ROP, 1K/2K Matrixpolymere, u.a.) mit einstellbaren Eigenschaften
• Preforming (Flechten, Tapelegen, Roving-Wickeln, Handlaminieren, u.a.)
• Fertigung (Pultrusion, Heißpressen, Roving-Wickeln, Roving-Legetechnik)
• Bauteilprüfung (statisch und dynamisch, Computertomographie, DSC, DMA, u.a.)
• Prozess- und Bauteilsimulation, Einzelfasersimulation