Sitzung der Klasse Naturwissenschaften
15. Juni 2000

Prof. Dr. Dr. h.c. Ernst-Otto Reher:
Zur Rheologie von Polymerenschmelzen

Prof. Reher (64) ist Mitglied der Leibniz-Sozietät seit 1999 sowie der "Internationalen Akademie der Wissenschaften der Hochschulen und Universitäten" in Moskau und der Ostwald-Gesellschaft Großbothen bei Leipzig.. Er studierte 1956 bis 1961 Verfahrenstechnik am Leningrader Technologischen Institut - jetzt: Staatliches St. Petersburger Technologisches Institut -, wo er heute noch Gastvorlesungen hält. Danach arbeitete er an der Technischen Hochschule Merseburg, 1972 bis 1993 als Ordentlicher Professor für Verfahrenstechnik. 1993 folgte er einem Angebot der Göttfert-Werkstoffprüfmaschinen GmbH in Buchen/Odenwald, dort Forschung, Entwicklung und Anwendungstechnik zu leiten. Bei der Herstellung und Verarbeitung von Polymeren spielt das Fließverhalten - die Rheologie - der geschmolzenen Polymeren eine wichtige Rolle. Es wird wesentlich durch die Länge der Polymer-Molekül-Ketten bestimmt, die in einem üblichen Polymer niemals gleichlang sind, sondern sich über ein Kettenlängen-Spektrum verteilen. Diese beiden molekularen Eigenschaften werden durch die mittlere Molmasse und die Molmassen-Verteilungsbreite erfasst. Umgekehrt kann man diese fundamentalen Daten durch Messen des Fließverhaltens mit einem Kapillarrheometer erschließen. Dabei presst man die Schmelze unter hohem Druck durch Röhrchen mit einer lichten Weite von l bis 2 mm und misst dabei die Drücke und Durchflussmengen. Der Vortragende hat in den 90er Jahren kapillarrheometrische Messverfahren entwickelt, mit denen man die genannten molekularen Daten durch Online-Messungen im Herstellungsverfahren oder auch durch Labormessungen im Verarbeitungsprozess kontrollieren und steuern kann. Weitere Ergebnisse seiner Grundlagenforschung waren ein Verfahren zur Bestimmung des Schmelzindex - einer in der Polymerchemie gebräuchlichen, standardisierten Messgröße - in Online-Kapillarrheometem sowie die Ableitung und experimentelle Verifikation dimensionsloser Korrekturfunktionen zur Bestimmung einer anderen gebräuchlichen Polymer-Charakteristik - der Viskositätsfünktion. Mit Hilfe einer von ihm konstruierten Gegendruckkammer am Kapillarenaustritt kann man nachweisen, welche der drei wichtigsten Mechanismen der Wechselwirkung zwischen Wand und Polymerströmung (Coulombsche Reibung, Slip-Stick, Wandfilm) in der an einer Wand entlanggleitenden Polymerschmelze jeweils auftreten. Aufgrund dieser Untersuchungsergebnisse wurden und werden neue Kapillarrheometer für die Polymerherstellung und -Verarbeitung entwickelt.