Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm

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DF: Fachverband Dielektrische Festkörper

DF 12: Poster

DF 12.17: Poster

Mittwoch, 16. März 2011, 15:00–17:30, P1

Zum Mechanismus der elektrostatischen Aufladung von Polymeren — •Frank Simon¹, Victoria Albrecht¹, Andreas Janke¹, Edith Reinsch² und Urs Peuker² — ¹Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V., Hohe Straße 6, D-01069 Dresden — ²Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik, D-09596 Freiberg

Die triboelektrische Aufladung von nichtleitenden Polymeren ist ein gut bekanntes und häufig beobachtetes Phänomen. Überraschend ist, daß die Mechanismen für die triboelektrische Aufladung weitgehend unbekannt sind. Gehen wir von der Annahme aus, daß beim Kontakt von zwei Stoßpartnern ein Elektronentransfer stattfindet, kann die Tendenz der funktionellen Gruppen eines Polymers zum Abgeben oder Aufnehmen von Elektronenpaaren genutzt werden, das Aufladeverhalten qualitativ zu beschreiben. Die Kontaktzone zweier sich berührender Polymeroberflächen beinhaltet jedoch eine Vielzahl solcher Gruppen. Diesen kooperativen Effekt konnten wir mittels rasterkraftmikroskopischer Untersuchungen visualisieren. Weiterhin ist bekannt, daß die Aufladung von Polymeren von der Umgebung abhängig ist. Wassermoleküle vermögen fixierte Ladungen zu mobilisieren und tragen zur Entladung bei. Dieses Abklingverhalten haben wir in Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte und der Zeit untersucht. Die Kinetik des Entladeprozesses ist nicht nur abhängig von der molekularen Struktur des Polymers, sondern auch von Überstrukturen im polymeren Volumen.