Aufgabe der Rheologie ist es, diejenigen Erscheinungen zu beschreiben, zu erklären, zu messen und anzuwenden, die bei der Deformation und beim Fließen von Materie auftreten. Das IKT beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit folgenden Aspekten der Rheologie:

Rheologie homogener und isotroper Polymerschmelzen

• Entwicklung einer rheologischen Zustandsgleichung zur Beschreibung allgemeiner biaxialer Dehnungen von Polymerschmelzen für die modellmäßige Beschreibung vieler Kunststoffverarbeitungsprozesse
• Untersuchungen zur Irreversibilität der Netzwerkentschlaufungen. Diese beeinflusst das Verhalten von Polymerschmelzen bei allen Retardationsvorgängen, insbesondere die Strangaufweitung beim Extrudieren
• Untersuchungen und Modellbildung zum Zusammenhang zwischen den (linearen und nicht-linearen) rheologischen Stoffwertfunktionen und ihrer Abhängigkeit von Molmasse und Molmassenverteilung
• Entwicklung vereinfachter rheologischer Zustandsgleichungen (mit genau bekanntem Approximationsfehler gegenüber dem realen Materialverhalten) für die numerische Simulation von Kunststoffverarbeitungsprozessen
• Weiterentwicklung der Methoden zur Parameteridentifikation für lineare und nicht-lineare Stoffwertfunktionen einschließlich der Fragestellung, welche rheologischen Grundexperimente dafür am besten geeignet sind

Rheologische Charakterisierung anisotroper Flüssigkeiten und komplexer Systeme

• Untersuchung mechanisch/thermisch induzierter Texturen sowie deren Einfluss auf das Fließverhalten flüssigkristalliner Polymerschmelzen und Polymerlösungen
• Beschreibung des Fließverhaltens von Kautschukmischungen sowie die Untersuchung der Wirkung von Additiven auf das Wandgleiten und die Viskosität
• Ermittlung der viskoelastischen Eigenschaften von Polymerschmelzen und -lösungen mit Hilfe der simultan gemessenen Viskosität und des 1. Normalspannungskoeffizienten
• Untersuchung des Fließverhaltens und Ermittlung der Fließgrenze und der Wandgleitgeschwindigkeitsfunktion von keramischen Massen (Tonkeramik, technische Keramik, zeolithische Formmassen)
• Untersuchung der viskoelastischen Eigenschaften von herkömmlichen Polymerblends, thermoplastischen Elastomeren sowie von biologisch abbaubaren Polylactiden
• Untersuchung des Fließverhaltens von flüssiglristallinen Polymeren (LCP) und von Block-Copolymeren mit lamellarer Struktur

Rheometrie

• Routinemäßige Bestimmung der Viskosität handelsüblicher Kunststoffen, Recyclate und Polymerlösungen
• Durchführung der Wandgleitkorrektur von Elastomermischungen, keramischen Massen und hochmolekularen Polyolefinen mittels geometrisch ähnlichen Düsensätzen am Kapillarrheometer
• Simultane Ermittlung der Viskosität und des 1. Normalspannungskoeffizienten von Polymerschmelzen und -lösungen mit Hilfe des BKR-Rheometers
• Charakterisierung hochviskoser Substanzen in dem linear-viskoelastischen Bereich mittels Rotationsrheometern durch Aufnahme des Speicher- und Verlustmoduls sowie der komplexen Viskosität
• Durchführung des Rheotenstests mit Polymerschmelzen
• Bestimmung der stationären Scherviskosität von Polymeren in geringer Menge (2-5g) mit einem miniaturisierten Hochdruck-Kapillarrheometer