Harzmodifikation

Das Anwendungsspektrum für faserverstärkte Kunststoffe hat sich in den letzten Jahren rasch vergrößert. Darüber hinaus birgt die Faserverbundbranche auch in der Zukunft noch großes Wachstumspotential. Aufgrund der hervorragenden gewichtsspezifischen mechanischen Eigenschaften haben diese Materialien das Potential als Standardmaterial für den Massenverkehrssektor Verwendung zu finden. Die polymere Matrix der Faserverbundkunststoffe  bestimmt bedeutende Gebrauchseigenschaften des Verbunds, wie thermische Beständigkeit, Schadenstoleranz und Ermüdungsverhalten. Vor allem werden durch sie aber auch die Herstellbedingungen des Verbundwerkstoffs festgelegt, weshalb von den rheologischen Eigenschaften der Matrix und ihrer Härtungskinetik letztlich die Wirtschaftlichkeit des gesamten Fertigungsprozesses abhängt.

Die gezielte Modifikation von duroplastischen Matrixsystemen mit dem Ziel Anwendungs- und prozessrelevante Eigenschaften maßzuschneidern ist ein wesentliches Arbeitsgebiet des Lehrstuhls für Polymere Werkstoffe. Die Arbeiten konzentrieren sich dabei vorwiegend auf Epoxidharze umfassen aber auch Forschungsthemen auf den Gebieten der Polyester-, Polyurethan- und Benzoxazinharze.

Prozessseitig stehen zumeist die Optimierung des Viskositätsprofils und der Härtungskinetik im Vordergrund. Mit Blick auf die Anwendungen gilt es Eigenschaften wie Temperaturbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Zähigkeit, elektrische Leitfähigkeit bzw. Isolation oder das Brandverhalten zu optimieren. Die Harzentwicklungen adressieren die meisten gängigen Verarbeitungsverfahren zur Herstellung von Faserverbundkunststoffen, wie Prepreg-Imprägnierung, Resin-Transfer-Moulding (RTM), Vakuum-Infusion und das Nasswickeln.

Am Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe steht für Infusionsverfahren und für Prepreg-Halbzeuge die gesamte Prozesskette von der Harzformulierung bis zur Laminatcharakterisierung zur Verfügung. Die Ausstattung umfasst insbesondere eine 2-Komponenten-RTM-Anlage, eine Anlage zur Imprägnierung duroplastischer Prepregs sowie ein Testing-Center mit umfangreicher Ausstattung zur mechanischen Charakterisierung von Faserverbunden. Die Harzentwicklungen können somit direkt validiert werden.

 

Ansprechpartner: M. Sc. Gökhan Bakis
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