TY - THES

T1 - Einfluss von Farb-Masterbatches auf adhäsive, elektrische sowie flammhemmende Eigenschaften ausgewählter technischer Thermoplaste

AU - Wehinger, Philip

N1 - gesperrt bis 23-02-2029

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Die in der Automobilindustrie eingesetzten Materialien müssen hohen Standards entsprechen. Um verschiedene Steckverbinder oder Kontaktierungen optisch zu unterscheiden, werden Bauteile unterschiedlich eingefärbt. Herkömmlicherweise werden hierfür Farb-Masterbatches verwendet, welche direkt bei der Verarbeitung an der Spritzgießmaschine dem Grundpolymer beigemischt werden. In der Vergangenheit hat sich bereits gezeigt, dass diese einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften haben. Im Zuge dieser Arbeit wird der Einfluss von Farb-Masterbatches auf die Adhäsion, die elektrischen Eigenschaften sowie die flammhemmenden Eigenschaften an verschiedenen technischen Grundpolymeren untersucht. In den Versuchsplänen wird neben dem Einfluss des Gehalts, in dem das Farb-Masterbatch zugegeben wird, auch der Einfluss des Trägermaterials untersucht. Für die Untersuchung der Adhäsion werden anhand eines Prüfplans halbe Zugstäbe hergestellt, welche in einem zweiten Schritt umspritzt werden. Die Verbundfestigkeit wird mittels Zugprüfung bestimmt. Für die elektrischen Tests werden plattenförmige Prüfkörper hergestellt, woran die elektrische Durchschlagfestigkeit sowie die Kriechstromfestigkeit getestet werden. Die Brennbarkeit wird nach UL94 (vertikal) durchgeführt. Neben dem Einfluss des Farb-Masterbatchgehalts wird ein vollfaktorieller Versuchsplan aufgestellt, mit welchem der Einfluss ausgewählter Prozessparameter auf die Brennbarkeit untersucht wird. Bei der Auswertung der Ergebnisse hat sich gezeigt, dass das Farb-Masterbatch auf die Adhäsion mit den untersuchten Gehältern nur einen untergeordneten Einfluss hat, relevanter ist die Fließfähigkeit und Materialpaarung. Auf die elektrischen Eigenschaften haben sowohl die Farbe, der Gehalt an Farb-Masterbatch als auch das Trägerpolymer, beziehungsweise die enthaltenen Pigmente, einen Einfluss gezeigt. Auch für die Brennbarkeit wurde eine Abhängigkeit vom Gehalt und den Inhaltsstoffen des Farb-Masterbatches festgestellt.

AB - Die in der Automobilindustrie eingesetzten Materialien müssen hohen Standards entsprechen. Um verschiedene Steckverbinder oder Kontaktierungen optisch zu unterscheiden, werden Bauteile unterschiedlich eingefärbt. Herkömmlicherweise werden hierfür Farb-Masterbatches verwendet, welche direkt bei der Verarbeitung an der Spritzgießmaschine dem Grundpolymer beigemischt werden. In der Vergangenheit hat sich bereits gezeigt, dass diese einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften haben. Im Zuge dieser Arbeit wird der Einfluss von Farb-Masterbatches auf die Adhäsion, die elektrischen Eigenschaften sowie die flammhemmenden Eigenschaften an verschiedenen technischen Grundpolymeren untersucht. In den Versuchsplänen wird neben dem Einfluss des Gehalts, in dem das Farb-Masterbatch zugegeben wird, auch der Einfluss des Trägermaterials untersucht. Für die Untersuchung der Adhäsion werden anhand eines Prüfplans halbe Zugstäbe hergestellt, welche in einem zweiten Schritt umspritzt werden. Die Verbundfestigkeit wird mittels Zugprüfung bestimmt. Für die elektrischen Tests werden plattenförmige Prüfkörper hergestellt, woran die elektrische Durchschlagfestigkeit sowie die Kriechstromfestigkeit getestet werden. Die Brennbarkeit wird nach UL94 (vertikal) durchgeführt. Neben dem Einfluss des Farb-Masterbatchgehalts wird ein vollfaktorieller Versuchsplan aufgestellt, mit welchem der Einfluss ausgewählter Prozessparameter auf die Brennbarkeit untersucht wird. Bei der Auswertung der Ergebnisse hat sich gezeigt, dass das Farb-Masterbatch auf die Adhäsion mit den untersuchten Gehältern nur einen untergeordneten Einfluss hat, relevanter ist die Fließfähigkeit und Materialpaarung. Auf die elektrischen Eigenschaften haben sowohl die Farbe, der Gehalt an Farb-Masterbatch als auch das Trägerpolymer, beziehungsweise die enthaltenen Pigmente, einen Einfluss gezeigt. Auch für die Brennbarkeit wurde eine Abhängigkeit vom Gehalt und den Inhaltsstoffen des Farb-Masterbatches festgestellt.

KW - Kunststofftechnik

KW - Thermoplaste

KW - Flammschutz

KW - Adhäsion

KW - Haftung

KW - elektrische Eigenschaften

KW - CTI

KW - Durchschlagfestigkeit

KW - Kriechstromfestigkeit

KW - technische Thermoplaste

KW - Automobilindustrie

KW - Werkstoffprüfung

KW - einfärben

KW - Masterbatches

KW - Farbeinfluss

KW - Polymer engineering

KW - Thermoplastics

KW - flame-retardant properties

KW - adhesion

KW - Adherence

KW - electrical properties

KW - CTI

KW - dielectric strength

KW - tracking resistance

KW - engineering polymers

KW - Automotive industry

KW - material testing

KW - coloring

KW - masterbatches

KW - Color influence

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.093

DO - 10.34901/mul.pub.2024.093

M3 - Masterarbeit

ER -