Extrusion 7-2026

Tiefe Einblicke in komplexe Stoffgemische, präzisere Aussagen zu Struktur-Eigen- schafts-Beziehungen und neue Möglichkeiten für Qualitätskon- trolle und Prozessoptimierung: Mit einer neuen Infrastruktur für Kernmagnetische Resonanz- spektroskopie (NMR) unterstützt das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam Unternehmen der Kunststoff-, Faser- und Werkstoffindustrie bei der Entwicklung und Verbesserung anspruchsvoller Materialien. Im Fokus stehen Polymermateria- lien – von schwer löslichen Substanzen über Gele bis hin zu chemisch beständigen Kunststoffen und Carbonfaser- Zwischenprodukten. Neue NMR-Analytik stärkt Materialforschung Moderne NMR-Analytik für die Kunststoff-, Faser- und Werkstoffindustrie Unternehmen aus der Kunststoff-, Faser- und Werk- stoffindustrie arbeiten kontinuierlich an hochwertigeren und leistungsstärkeren Materialien, die komplexe Anfor- derungen erfüllen: nachhaltige Kunststoffe, funktionali- sierte Polymerblends, Hochleistungs- und biobasierte Fasern. „Die Leistungsfähigkeit eines Polymermaterials wird maßgeblich durch seine molekulare und übermolekulare Struktur bestimmt“, erläutert Dr. Melanie Bartel, Wissen- schaftlerin im Bereich Polymer Engineering am Fraunho- fer IAP. „Wer neue Werkstoffe entwickeln oder bestehende Produkte optimieren möchte, muss die Zusammenhänge zwischen dem Prozess, der Struktur und den Materialei- genschaften verstehen, die daraus resultieren. Genau hier liefert die NMR-Analytik hochpräzise und quantifizierbare Struktur-Informationen, die mit anderen analytischen Ver- fahren häufig nur qualitativ oder in Kombination zugäng- lich sind“, so Bartel. Die neue NMR-Ausstattung am Fraunhofer IAP ermög- licht es, polymere Systeme in Lösung, als Gel und als Fest- stoff auf molekularer Ebene zu analysieren. So lassen sich sowohl Änderungen der chemischen Struktur als auch der Molekülanordnung nachvollziehen – etwa bei der Um- wandlung von Carbonfaser-Vorläufermaterialen (Präkur- soren) zu Carbonfasern oder bei der Modifizierung biobasierter Polymere. NMR-Infrastruktur für Materialforschung, Prozessverständnis und Qualitätskontrolle Herzstück der Infrastruktur ist ein 500 MHz NMR-Spek- trometer mit drei zusätzlichen Probenköpfen. Flüssigkei- ten, Gele und Feststoffe können damit an nur einem Spektrometer analysiert werden. Das erweitert die Mög- lichkeiten in der Qualitätskontrolle, bei der Untersuchung von Prozessüberständen und bei der Analyse von Struk- turänderungen entlang der gesamten Prozesskette. „Unsere Partner erhalten speziell auf ihre Fragestellung abgestimmte Probenvorbereitungen, angepasste Messbe- dingungen und Antworten“, betont Bartel. Und weiter: „Wir können zeigen, welche Strukturänderungen während einer Synthese oder Verarbeitung auftreten und wie diese mit den Materialeigenschaften korrelieren. Das hilft, Fehlent- wicklungen frühzeitig zu erkennen und Optimierungspro- zesse gezielter zu steuern.“ Zudem ermöglicht Extrusion 7/2026 Materialien – Aus der Forschung Dr. Melanie Bartel verantwortet die NMR-Analytik am Fraunhofer IAP. Für Messungen mit dem NMR-Spektrometer nutzt sie den Autosampler des Geräts (Alle Bilder © Fraunhofer IAP / Jadwiga Galties) 30