Thermisch induzierte Grenzflächenprozesse von Polymeren an chemisch und morphologisch kontrollierten Oberflächen

Diese Arbeit behandelt die thermisch induzierten Grenzflächenprozesse von Polymeren an chemisch und morphologisch kontrollierten Oberflächen. Die Oberflächen an denen ein PP auskristallisiert sind mittels SAM’s so modifiziert, dass sie sich in ihrer Oberflächenenergie unterscheiden. Die Bestimmung der lokalen Kristallinität des PP erfolgt mittels Raman-Mikroskopie. Dabei können zwei Typen von Sphäruliten beobachtet werden. Beim dominant auftretenden Sphärulit werden keine Unterschiede zwischen der Kristallinität im Volumen und an der Oberfläche beobachtet. Ergänzend wird eine in-situ-Raman-spektroskopische Untersuchung der Temperaturhysterese des PP durchgeführt. Weiter wird eine Beschichtung zur Reduktion von Entformungskräften im Kunststoffspritzgussprozess entwickelt und der Einfluss von der eingestellten Morphologie und der Oberflächenchemie auf die resultierenden Entformungskräfte untersucht. Die Kontrolle der Morphologie der Beschichtung erfolgte über die elektrochemische Abscheidung von ZnO-Strukturen auf Werkzeugstählen, welche anschließend mittels CVD mit perfluorierten Silanen chemisch modifiziert werden. Hier konnte anhand des Kontaktwinkels gezeigt werden, dass die Kombination aus Strukturierung und chemischer Modifizierung zu besonders hohen Randwinkeln führen kann. Auch bei der Messung der Entformungskräfte sind Einflüsse einer chemischen Modifizierung festzustellen. Weiter wird die Beschichtung von PMMA im HPPMS-Plasmaprozess mit Aluminium betrachtet. Hier wird durch die Einstellung der Energie im Plasmaprozess eine Änderung der Morphologie der Oberfläche beobachtet welche zu einer Erhöhung der Adhäsion zwischen Beschichtung und Substrat führen kann.