In situ reinforcement of high-performance elastomers with thermosetting resins

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Die Herstellung von interpenetrierenden Polymernetzwerken (IPNs) ermöglicht durch Kombination der Eigenschaften verschiedener vernetzter Polymere die Herstellung von Materialien mit neuen bzw. verbesserten Eigenschaften. Durch die Kombination ausgewählter Polymernetzwerke (z.B. Duromere und Elastomere) können bestimmte Materialeigenschaften maßgeschneidert werden, ohne das Verarbeitungsverhalten der Mischungen zu beeinträchtigen. In dieser Arbeit wurde hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) in situ mit verschiedenen Harzsystemen verstärkt. Durch thermische Vernetzung mit voneinander unabhängigen Reaktionsabläufen wurden Elastomer-Harz-basierte IPNs hergestellt. Das Harz weist im vernetzten Zustand eine sehr gute Verstärkungswirkung für HNBR auf und verbessert die Materialeigenschaften erheblich. Die Vernetzungsreaktionen der Harze und IPNs wurden mit FTIR Spektroskopie sowie MDR Analyse charakterisiert, und die Untersuchung der Morphologie und Phasenverteilung in den Verbundwerkstoffen erfolgte mit AFM. Mechanische Tests und Gleichgewichtsquellung, um die Vernetzungsdichte zu bestimmen, wurden in Abhängigkeit der Vernetzungszeit der generierten IPNs durchgeführt. Durch Korrelation mechanischer Eigenschaften mit Netzwerkstruktur und Morphologie wurden Struktur-Eigenschaftsbeziehungen hergestellt. Durch Optimieren der Mischungszusammensetzung wurden in situ verstärkte HNBR-Verbundwerkstoffe mit ausgezeichneten thermo-mechanischen Eigenschaften und stabilem Materialverhalten gegenüber Variationen in der Verarbeitungsmethode entwickelt.

Details

Titel in ÜbersetzungIn situ Verstärkung von Hochleistungselastomeren mit Harzen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Kern, Wolfgang, Beurteiler A (intern)
  • Plank, Harald, Beurteiler B (extern), Externe Person
StatusVeröffentlicht - 2018