Ziel des Projektes ist die innovative Veredlung von Proteinen mit künstlichen Polymeren zu neuen Materialien, sogenannten Biohybridpolymeren. Dabei sollen neue modifizierte Protein-Hybrid-Derivate im Bereich des Kunststoffsektors hergestellt werden und deren Anwendung bei der Optimierung bekannter und Erschließung neuer Einsatzmöglichkeiten untersucht werden. Erwartet werden dadurch die Teilsubstitution von erdöl- oder kohlebasierten Polymerkomponenten mit der zukunftsweisenden Wirkung einer verbesserten CO2-Bilanz und einer erheblichen Rohstoffkostenersparnis bei Materialherstellern. Es sollen Hybridpolymersystemen die aus Proteinen und Polyamid/Polyurethan-Komponenten bestehen, hergestellt werden. Dazu werden Granulate der wichtigsten kommerziellen Materialien wie beispielsweise PA66 und PA6 als Basis für die Hybridsysteme verwendet. Es werden die Verfahrensprinzipien (Reaktionsbedingungen, qualitative und quantitative Materialkombination) für die Herstellung der genannten Produkte durch Varianten der Extrusion erarbeitet. Zusätzlich werden Versuche zu Herstellung von Fasermaterialien durchgeführt. Die Materialien werden hinsichtlich chemischer und physikalischer Parameter charakterisiert. Zur Ermittlung der mechanischen Parameter werden via Spritzguss Prüfkörper hergestellt. Und die Zusammensetzung der Hybridpolymere mittels Elementaranalyse sowie mittels spektroskopischer Methoden untersucht.
Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der simulationsgestützten Entwicklung einer wettbewerbsfähigen kostengünstigen, flexiblen und vollautomatisierten Prozesskette für thermoplastische integral gefertigte Faserkunststoffverbund-Bauteile mit komplexer Geometrie für die E-Mobilität. Die Prozesskette umfasst die Herstellung von endlosfaserverstärkten Bauteilen komplexer Geometrie auf Basis von Hybridgarnen und integral gefertigten bauteilgeometrie-, verarbeitungs- und beanspruchungsgerechten 2D- und 3D-gewebten Verstärkungsstrukturen, die vollautomatisch verarbeitet in einer Presse konsolidiert werden. Das im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen bestehende Potential zur Reduzierung der Materialkosten und der Prozesskosten soll mit den Projektergebnissen bestmöglich ausgeschöpft werden. Damit soll ein industrieller Durchbruch von Großserienanwendungen für FKV im Fahrzeugbau und insbesondere im Bereich von Elektrofahrzeugen erreicht werden. Das Ziel der PHP Arbeiten besteht in der Entwicklung von anforderungsgerechten Hybridgarnen aus Hochleistungsgarnen wie z.B. Glasfasern und Filamenten aus Polyamid-6. Durch das Hybridisierungsverfahren soll die Produktionsleistung gesteigert und die Schädigung der Filamente reduziert werden. Im Arbeitspaket D.4 entwickelt die Firma PHP schrumpfarme, schnell schmelzende sowie zum kathodischen Tauchlackieren Thermoplast Garne und Hybridgarne aus PA und Glasfasern mit paralleler Lage der Filamente. Dazu gehören folgende Arbeiten: - Modifizierung und Herstellung von PA-6 Garnen mit reduziertem Schrumpf - Verarbeitung zu Hybrid-Rovings - Weiterentwicklung des Enka TecTapes.