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Synthese und Einsatz von Mikrokapseln zur Schadensindikation und Zähigkeitssteigerung in Epoxidharzklebstoffen

Von:
Martin Kahlmeyer

Beschreibung

Auch wenn Strukturklebstoffe wie Epoxidharze zahlreiche Vorteile aufweisen, limitieren die Anfälligkeit für spontanes Versagen und unzureichende Möglichkeiten der Qualitätssicherung ihre Anwendung in sicherheitsrelevanten Bereichen. Diese Defizite führten zu d...

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Beschreibung

Auch wenn Strukturklebstoffe wie Epoxidharze zahlreiche Vorteile aufweisen, limitieren die Anfälligkeit für spontanes Versagen und unzureichende Möglichkeiten der Qualitätssicherung ihre Anwendung in sicherheitsrelevanten Bereichen. Diese Defizite führten zu dem Versuch, den Risswiderstand des Klebstoffes zu erhöhen, ohne dabei die strukturellen Eigenschaften der Klebstoffmatrix maßgeblich zu beeinflussen. Diese als "Zähmodifizerung bezeichnete Methode kann durch eine zweite Phase, beispielsweise in Form von Kautschuk- oder Glaspartikeln, realisiert werden. Über die so erzielte Schadenstoleranz hinausgehend ist der Nachweis von sicherheitsrelevanten Defekten in einem frühen Stadium des Schädigungsprozesses essentiell. Dieser ist aber über etablierte zerstörungsfreie Prüfverfahren kaum umzusetzen. Mikroverkapselte Farbstoffsysteme können dieses Defizit beheben, indem sie im ausgehärteten Klebstoff in Folge einer Kapselöffnung Beanspruchungen oder Schädigungsgrade durch einen visuellen Effekt anzeigen. Die vorliegende Arbeit untersucht diesen Ansatz, indem ein spezieller Fluoreszenzfarbstoff durch Grenzflächenpolymerisation in Polyharnstoff mikroverkapselt und schädigungsarm in einem Epoxidharzklebstoff dispergiert wird. Anschließend werden die Auswirkungen der Mikrokapseln auf die physikalisch-mechanischen Eigenschaften und besonders die Bruchzähigkeit beschrieben. Untersuchte Einflussgrößen betreffen Größe, Grenzflächenenergie und Volumenanteil der Mikrokapseln im Klebstoff. Die erzielten Ergebnisse belegen, dass eine erhebliche Zähigkeitssteigerung durch die Mikrokapseln erzielt werden kann und sich gleichzeitig die Möglichkeit einer visuellen Schadensindikation durch den eingesetzten Fluorezenzfarbstoff ergibt.

Produktinformationen

Titel:
Synthese und Einsatz von Mikrokapseln zur Schadensindikation und Zähigkeitssteigerung in Epoxidharzklebstoffen
Untertitel:
Fortschrittsberichte aus der Produktionstechnik 17
Autor:
Martin Kahlmeyer
EAN:
9783844076103
ISBN:
978-3-8440-7610-3
Format:
Kartonierter Einband
Genre:
Maschinenbau & Fertigungstechnik
Veröffentlichung:
31.10.2020
Anzahl Seiten:
193
Jahr:
2020
Lesemotiv:
Verstehen

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Tags

#Mikrokapseln, #Schadensindikation, #Zähigkeitssteigerung

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