Verbesserte Bruchzähigkeit ohne Einbußen beim Modul

Die Bruchzähigkeit von Epoxidharz- oder Polyurethanformulierungen kann mit Albidur® deutlich verbessert werden - ohne Veränderung des Moduls und der Glasumwandlungstemperatur. Weitere Eigenschaften können mittels Albidur® punktgenau eingestellt werden.

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Technische Daten (keine Spezifikation)

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Möchte man eine Epoxidharz- oder Polyurethanformulierung ohne Einbußen beim Modul sowie der Glasumwandlungstemperatur bruchzäh modifizieren, ohne die Viskosität der Mischung deutlich zu erhöhen, bieten sich Produkte aus der Serie Albidur® an.

In Abbildung 1 ist die Entwicklung der Bruchzähigkeit und –energie in Abhängigkeit vom Silicongehalt der Formulierung dargestellt (Bisphenol A Epoxid basierte Formulierung, gehärtet mit Anhydrid), welche signifikante Verbesserungen erkennen lässt. Die optimale Performance wird bei 3 – 5 % Siliconelastomer in der Gesamtformulierung (ohne Füllstoffe) erzielt, da damit einerseits eine spürbare Verbesserung der Bruchzähigkeit erreicht werden kann, aber andererseits kaum Kompromisse beim Modul gemacht werden müssen. (Bitte beachten: Albidur® enthält 40 % Siliconelastomer.)

Abbildung 1: Bruchzähigkeit und –energie in Abhängigkeit vom Silicongehalt

Weitere Vorteile neben der niedrigen Viskosität sind die hohe Temperaturbeständigkeit des Siliconelastomers (bis 200 °C) sowie die „glattere“ Oberfläche, die durch Siliconelastomerteilchen an der Oberfläche bewirkt wird. Damit lassen sich Beschichtungen verwirklichen, die einen erheblich niedrigeren Reibungskoeffizient aufweisen. Dies kann z. B. im Rohrleitungsbau von Nutzen sein.

Besonders das Produkt Albidur® PU 5640 wird in Polyurethanformulierungen verwendet, um die Haftung der Beschichtung auf einer Oberfläche punktgenau „einzustellen“. Die Siliconelastomerteilchen bewirken dabei eine verringerte Haftung der Polyurethanbeschichtung, welches für Coatings mit Release-Eigenschaften sehr sinnvoll sein kann. Auch UV- und Ozon-Beständigkeiten sind deutlich besser.

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Albidur® Produkte bestehen aus einem Reaktivharz, in dem Siliconelastomerpartikel definierter Größe (0,1 – 3 µm) fein verteilt sind. Die Siliconelastomerpartikel haben eine organische Hüllenstruktur, die über reaktive Gruppen verfügt (Abbildung 2).

Abbildung 2: Schematische Darstellung eines Albidur®-Teilchens

Diese Teilchen sind in der Lage, an die Harzmatrix anzubinden. 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. In Abbildung 3 erkennt man die fein verteilten Siliconelastomerteilchen in der Epoxidmatrix.

Abbildung 3: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines mit Albidur® modifizierten Epoxidharzes

Für weitere Details zögern Sie bitte nicht, sich mit unseren Anwendungstechnikern in Verbindung zu setzen.