Een uitdaging in de polymeerindustrie is het ontwerpen van moleculaire en morfologische eigenschappen langs de hele productieketen, waarbij het energieverbruik en de heterogeniteit van het product tot een minimum worden beperkt en de recyclebaarheid wordt gewaarborgd. Idealiter moeten we de compositorische/topologische variaties en interacties van individuele soorten volgen tijdens (i) de synthese, dus de polymeerreactie-engineering (PRE)-fase, en (ii) de downstream-fase van de uiteindelijke materiaalvorming, dus de polymeerverwerking (PP)-fase (bijv. (reactieve) extrusie).

Tegenwoordig is het verband tussen de PRE- en PP-fase zwak en monodirectioneel, waarbij alleen gemiddelde, niet-gedistribueerde, globale PRE-kenmerken worden ingevoerd in de PP-optimalisatie. Beide fasen hebben echter gemeenschappelijke knelpunten, zoals micro-schaal viscositeitsveranderingen, meso-schaal mengbeperkingen en macro-schaal concentratie-/temperatuurgradiënten.

POLY-DESIGN streeft naar intensivering van de prestaties en functionaliteit van de volgende generatie polymeren door middel van een generieke PRE-PP-modelleringsinstrument op meerdere schaalniveaus, dat alle veranderingen op alle lengteschalen tijdens de synthese en verwerking volgt. Deze ambitieuze aanpak, waarbij PRE en PP interactief met elkaar worden verbonden, maakt het mogelijk om complexe, veeleisende producten en kostenefficiënt geproduceerde goederen aan te pakken die de markt voor basis- en hightechpolymeren zullen stimuleren.

Een gevalideerde PRE-multischaalmodelleringsinstrument wordt toegepast om toegang te krijgen tot alle gedistribueerde PRE-kenmerken, specifiek voor (i) lineaire en vertakte/verknoopte (co)polymeren; (ii) laboratorium- en commerciële polymeren; en (iii) zuivere polymeren en hun mengsels. De visco-elasticiteit van het polymeer (mengsel) wordt berekend met een multischaal PP-modelleringsinstrument bij elke PP-afschuifsnelheid en temperatuur voor elke reeks PRE-kenmerken. Op deze manier kan een industriële PP-eenheid worden ontworpen van chemisch tot materiaalniveau en omgekeerd, dankzij een flexibele PRE-PP-verbinding.

Er worden demonstratiecases opgenomen voor een duurzamere en kwalitatief betere productie van nieuwe en gerecyclede polymeren, waarbij gebruik wordt gemaakt van het ontwerp in de PRE- of PP-fase, of beide.