UV-härtende Systeme

UV-härtende Harzsysteme verfügen im Vergleich zu thermisch-härtenden Systemen über ein deutlich schnelleres Reaktionsverhalten sowie höhere Vernetzungsgeschwindigkeiten. Diese Charakteristika qualifizieren die UV-Härtung demnach als Schlüsseltechnologie für die Realisierung kürzerer Prozesszeiten sowie signifikanter Energieeinsparungen.

Derzeit kommen die dargestellten Vorteile bereits im Lack- und Klebstoffbereich sowie in der Additiven Fertigung zur Anwendung. Darüber hinaus kommt es aktuell verstärkt zu einer Implementierung dieser Technologie bei Faserverbundwerkstoffen, wobei gegenwärtig vorzugsweise Glasfasern eingesetzt werden. Dabei spielt die vollständige und schnelle Tiefenhärtung eine zentrale Rolle, welche mit neuartigen Techniken wie bspw. der „Frontal Polymerization“ erzielt werden können.

Der Lehrstuhl Polymere Werkstoffe beschäftigt sich in einem wesentlichen Arbeitsgebiet mit der gezielten Modifikation von UV-härtenden Harzsystemen. Ziel ist es dabei prozess- sowie anwendungsrelevante Eigenschaften von Harzsystemen zu kontrollieren um maßgeschneiderte Eigenschaften verschiedenster Systeme zu realisieren. Im Fokus stehen hierbei neben kationischen Epoxidharzsystemen, welche in Kombination mit unterschiedlichen Additiven (Beschleuniger, Photosensitzer oder Reaktivverdünner etc.) untersucht werden, vor allem radikalische Acrylatharze.

Unter dem Gesichtspunkt der prozessseitigen Optimierung der oben beschriebenen Systeme werden vordergründig das Viskositätsprofil sowie die Härtungskinetik angepasst.

Bei der Untersuchung anwendungsrelevanter Eigenschaften sind beispielhaft Temperaturbeständigkeit, Zähigkeit, Wärmeleitfähigkeit sowie elektrische Isolation bzw. Leitfähigkeit oder das Brandverhalten zu nennen.

Zur Charakterisierung UV-härtender Harzsysteme stehen am Lehrstuhl Polymere Werkstoffe u.a. eine PhotoDSC, Photo-DEA, UV-Rheometer sowie verschiedene Lichtöfen zur Verfügung. Darüber hinaus bietet das lehrstuhleigene Testing Center einen umfangreichen Maschinenpark. Hier können zahlreiche mechanische Kennwerte sowohl von Reinharzen als auch von Verbundwerkstoffen ermittelt werden.

  

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