2026-01-152026-01-15https://hdl.handle.net/11420/60910Epoxidharze zeigen im Allgemeinen ein sprödes Verhalten, jedoch zeigen mikroskaligen Proben eine erhöhte Duktilität. Dünne Epoxidfilme (<100 µm) weisen unter Zuglast eine ausgeprägte Dehnbarkeit, lokal begrenzte Scherbänder sowie mechanisch induzierte Einschnürungen auf. Die Ausbildung der Scherbänder wurde als Folge einer Kaskade makromolekularer Mechanismen identifiziert, die Kettenstreckung, -orientierung und molekulare Bindungsstreckung umfasst. Dieses Zusammenspiel struktureller Umorganisationen unter Zugbelastung kennzeichnet die Entstehung lokalisierter Netzwerkanpassungen und liefert einen zentralen Beitrag zum Verständnis duktiler Verformung. Diese Befunde werfen grundlegende Fragen nach den physikalischen Voraussetzungen plastischer Verformung in amorphen, engmaschigen Polymernetzwerken auf. Insbesondere ist zu klären, ob es sich um irreversible plastische Netzwerkanpassungen handelt oder ob reversible viskoelastische Relaxationsprozesse überwiegen, deren Charakter erst unter gezielter thermischer Aktivierung vollständig erfassbar ist. Epoxidfilme verschiedener chemischer Zusammensetzung und reproduzierbarer Probendicke werden hinsichtlich mechanischer Verformung mit Hilfe von in-situ-Infrarotspektroskopie untersucht. Im Fokus stehen dabei spektrale Verschiebungen aromatischer Gruppen der Hauptketten, insbesondere innerhalb der para-substituierten Phenylengruppen, die eine Belastungssensitivität auf molekularer Ebene zeigen. Die resultierenden Peakverschiebungen korrelieren mit makroskopisch sichtbaren Deformationszonen, was Rückschlüsse auf intermolekulare Wechselwirkungen, lokale Orientierung und potenzielle Netzwerkrelaxationen erlaubt. Komplementär dazu ermöglichen Molekulardynamik- Simulationen, unterstützt durch KI-gestützte Spektrumsvorhersagen, eine direkte Zuordnung von Schwingungen zu intra- und intermolekularen strukturellen Motiven. Dabei werden die elastische Antwort der Polymernetzwerke und thermisch induzierte Rückbildungsprozesse untersucht. Der gezielte Vergleich unterschiedlicher Netzwerkarchitekturen, ermöglicht eine Bewertung der Rolle molekularer Konnektivität und lokaler Mobilität für die beobachtete Duktilität. Mithilfe temperaturkontrollierter Nachbehandlungen wird geprüft, inwieweit mechanisch induzierte Strukturveränderungen durch thermische Aktivierung relaxieren und ob sich eine vollständige Rückbildung des Ausgangszustands beobachten lässt. Das Zusammenspiel aus mechanischer Belastung, molekularer Reorganisation und thermischer Rückstellung erlaubt es, zwischen reversibler Netzwerkmobilität und irreversibler plastischer Umstrukturierung zu differenzieren. Die Verknüpfung experimenteller Beobachtungen mit simulationsgestützten Struktur-Eigenschafts-Korrelationen ermöglicht ein tiefgreifendes Verständnis jener molekularen Mechanismen. Dieses Wissen schafft die Grundlage für die Entwicklung strukturell adaptiver, energieabsorbierender und wiederverwendbarer Duroplasten für anspruchsvolle technische Anwendungen.Epoxy resins generally behave rather brittle, but microscale samples show increased ductility. Thin epoxy films (<100 µm) exhibit pronounced ductility, localized shear bands and mechanically induced necking under tensile load. The formation of shear bands was identified as a cascade of macromolecular mechanisms involving polymer chain stretching, orientation and molecular bond stretching. This interplay of structural reorganizations under tensile loading characterizes the emergence of localized network adaptations and provides a central contribution to the understanding of ductile deformation. These findings raise fundamental questions about the physical prerequisites of plastic deformation in amorphous, close-meshed polymer networks. In particular, it must be clarified whether irreversible plastic network adaptations are involved or whether reversible viscoelastic relaxation processes predominate, which could be understood under thermal activation procedures. Epoxy films of different chemical compositions and reproducible sample thickness are investigated in terms of mechanical deformation using in-situ infrared spectroscopy. The focus is on spectral shifts of aromatic groups of the polymer backbones, especially within the para-substituted phenylene groups, which show stress sensitivity at the molecular level. The resulting peak shifts correlate with macroscopically visible deformation zones, which allow conclusions regarding intermolecular interactions, local orientation and potential network relaxations. Complementary to this, Molecular Dynamics Simulations, supported by AI-based spectrum predictions, allow a direct assignment of vibrations to intra- and intermolecular structural motifs. The elastic response of the polymer networks and thermally induced recovery processes are investigated. The targeted comparison of different network architectures allows an evaluation of the role of molecular connectivity and local mobility for the observed ductility. Temperature-controlled post-treatments are used to test the extent to which mechanically induced structural changes relax due to thermal activation and whether a complete regression of the initial state can be observed. The interplay of mechanical loading, molecular reorganization and thermal recovery facilitates to differentiate between reversible network mobility and irreversible plastic restructuring. The combination of experimental observations with simulation-based structure-property correlations enables a profound understanding of those molecular mechanisms. This knowledge creates the basis for the development of structurally adaptive, energy-absorbing and reusable thermoset materials for demanding technical applications.