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große Herausforderung dar. Ein vielversprechender Ansatz ist das NF-CID Verfahren

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KURZZUSAMMENFASSUNG

Nanoporöse Isolationsmaterialien versprechen enorme Energieeinsparungen durch verbesserte

Wärmeisolation. Eine kostengünstige Produktion dieser Materialien stellt bisher jedoch eine

große Herausforderung dar. Ein vielversprechender Ansatz ist das NF-CID Verfahren

(nanofoams by continuity inversion of dispersion). Dichtgepackte Polymer-Nanopartikel werden

mit einem Treibmittel (z.B. überkritischem CO

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) versetzt. Durch Inversion wird eine hohe

Anzahldichte an nanodispergierten Treibmitteleinschlüssen erzeugt, die durch anschließende

Expansion das Polymer aufschäumen. Während des Schäumprozesses treten jedoch

Alterungseffekte auf. Um die erzeugten Schäume optimieren zu können, wurden zeitaufgelöste

Kleinwinkelneutronenstreumessungen durchgeführt, die einzelnen Prozessschritte und die

Kinetik untersucht und der vorgeschlagene Mechanismus überprüft und korrigiert. Da jedoch

die Größe der kolloidalen Kristalle die Größe der erzeugten Schäume limitiert, wurden

ungeordnete Pasten aus Wasser und Polymer-Nanopartikeln als alternatives Ausgangsmaterial

untersucht. Durch den Einsatz eines niedermolekularen Öls konnten Alterungseffekte

vermindert und Polymer-Nanoschäume mit einer Porengröße von 100 - 200 nm auch ausgehend

von diesen ungeordneten Ausgangsmaterialien hergestellt werden. In Anbetracht einer

großtechnischen Schaumherstellung stellt der durch ein gasförmiges Treibmittel notwendige

hohe Druck einen großen Kostenfaktor dar. In diesem Zusammenhang wurde ein

treibmittelfreies Verfahren zur Herstellung von nanoporösen Polymer-Materialien entwickelt

(blowing agent free foam formation, BAFFF). Das Polymer wird in einem Gemisch aus

mindestens zwei Lösungsmitteln aufgequollen. Durch anschließendes Verdampfen entsteht ein

nanostrukturiertes Polymer-Material mit einer mittleren Porengröße von unter 100 nm und

einer den NF-CID-Materialien ähnlichen Morphologie.

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