Schadenstolerante Laminate mit reduziertem Schrumpf |
|
Neben einer deutlich erhöhten Schlagzähigkeit können mit Albipox®-Produkten auch weitere in Faserverbundwerkstoff-Anwendungen wichtige Harzeigenschaften verbessert werden: z. B. interlaminare Scherfestigkeiten, Faserhaftung und reduzierter Schrumpf.
Produktübersicht Produktübersicht [zurück] Technische Daten (keine Spezifikation)
Für besondere Anwendungen sind auch kundenspezifisch maßgeschneiderte Produkte mit Exklusivitätsgarantie lieferbar. Zur Modifizierung wird ein Teil des bisher verwendeten Epoxidharzes durch Albipox® 1000 oder Albipox® 1005 ersetzt. Besteht keine Möglichkeit zum Abmischen, so wird das anwendungsfertige Albipox® 3001 eingesetzt. Eigenschaftsverbesserungen [zurück] Epoxidharze haben einen nicht zu unterschätzenden Nachteil: Ihre Sprödigkeit. Dieser Nachteil kann durch eine Elastomermodifikation (sog. "Toughening" oder Schlagzähmodifikation) mehr als ausgeglichen werden. Im Gegensatz zu einer Elastifizierung bleiben die Dehnungen des gehärteten Harzes normalerweise unter 10 %. Die Schlagzähmodifizierung von Epoxidharzen erweist sich jedoch als schwierig. So verschlechtern z. B. die Verwendung von flexiblen Härtern oder der Zusatz nichtreaktiver Flexibilisatoren eine Reihe wichtiger Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Modul, thermische und chemische Beständigkeiten sowie Thermoformbeständigkeit deutlich. Diese negativen Effekte können durch die Schlagzähmodifikation mit Copolymeren auf Basis reaktiver Kautschuke (Addukte) vermieden werden. Reine Flüssigkautschuke sind mit Epoxidharzen jedoch wenig oder nicht mischbar. Bei den Albipox®-Produkten handelt es sich um entsprechende Copolymere, d. h. elastomermodifizierte Epoxidharze. Dabei werden die den verschiedenen Produkten zugrunde liegenden Epoxidharze mit einem hohen Anteil an reaktivem Flüssigkautschuk modifiziert. Die Elastomermoleküle verfügen dann über eine Epoxidfunktionalität und werden bei der Härtung chemisch in die Harzmatrix eingebunden. Nach der chemischen Umsetzung ist eine nahezu unbegrenzte Mischbarkeit dieser Konzentrate mit allen Epoxidharzen in beliebigen Verhältnissen möglich. Die Produkte der Albipox®-Serie können vom Epoxidharzformulierer im „Baukastensystem“ in der Rezeptur eingesetzt werden. Einschränkungen bzgl. der verwendbaren Harze und Härter gibt es nicht.
In Abbildung 1 wird gezeigt, wie sich eine derartige Harzmodifikation im Laminat auswirkt. Da der Glasumwandlungspunkt der eingesetzten Flüssigkautschuke im Bereich -40 °C bis - 50 °C liegt, werden die deutlich verbesserten Eigen-schaften auch bei entsprechend tiefen Temperaturen gefunden. Ein zusätzlicher Vorteil ist die verbesserte Verabeitbarkeit der modifizierten Laminate; so wird z. B. das Splittern beim Sägen von Platten oder Rohren vermieden. Auch der Schrumpf wird reduziert, da die Kautschukdomänen die während der Härtung entstandenen inneren Spannungen aufnehmen können. Wirkmechanismus [zurück] Während der Aushärtung tritt unabhängig von der chemischen Natur des Härters sowie den Härtungstemperaturen eine Phasentrennung ein. Durch die vorher bestehende völlige Durchmischung entstehen nun homogen verteilte feindisperse sogenannte "Kautschukdomänen". Wie in Abbildung 2 gezeigt, liegen die entstandenen Domänen typischerweise im Bereich von 0,2 – 4 µm. Die Kautschukdomänen bestehen dabei größtenteils aus den relativ langen Molekülen des verwendeten Elastomers, sind jedoch an der Phasengrenze zur Epoxidharzmatrix chemisch über ihre Epoxidendgruppen mit der Matrix verbunden. Wird jetzt auf das gehärtete Harzsystem eine Kraft ausgeübt, so kann diese beim Auftreffen auf eine Kautschukdomäne gleichmäßig in alle Richtungen dissipiert werden.
Ist bereits ein Riss aufgetreten, so wird dieser am Weiterreißen gehindert: Die Elastomerpartikel dehnen sich senkrecht zur Rissrichtung und werden nicht herausgerissen, da sie chemisch mit der Matrix verbunden sind (siehe auch Abbildung 3).
Für weitere Details zögern Sie bitte nicht, sich mit unseren Anwendungstechnikern in Verbindung zu setzen. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
