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EPDA - Elektronische Publikationen Darmstadt


Autor: Holst, Marco
Titel:Reaktionsschwindung von Epoxidharz-Systemen
Dissertation:TU Darmstadt, Fachbereich Chemie, 2001

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Abstract auf Deutsch:


In dieser Arbeit wurde ein Dilatometer entwickelt, mit dem die zeitaufgelöste Reaktionsschwindung und der zeitaufgelöste Volumenausdehnungskoeffizient von Epoxidharz-Systemen während der Härtung bestimmt werden kann. Für die Messungen wurde von einem Modell-System ausgegangen, das mit gängigen Methoden wie Infrarot-Spektroskopie, Kalorimetrie, dynamisch-mechanische Analyse und Mikroskopie charakterisiert wurde. Das Modellsystem besteht aus den Komponenten Bisphenol A Diglycidylether, Hexahydrophthalsäureanhydrid und 2-Ethyl-4-methyl-imidazol. Die Untersuchungen am Modell-System erlauben die Ableitung eines physikalischen Modells für die Reaktionsschwindung. Dieses Modell basiert auf der Reaktionskinetik des Systems und ermöglicht, den Verlauf der Reaktionsschwindung als Funktion des Profils der Härtungstemperatur zu berechnen. Des weiteren wurde die auf den Umsatz normierte Reaktionsschwindung eingeführt, um verschiedene Einflußgrößen auf die Reaktionsschwindung von Epoxidharz-Systemen zu untersuchen. Die in dieser Arbeit untersuchten Einflußgrößen sind: Kettenlänge, Funktionalität, Größe und Aggregatzustand der Harz- und Härterkomponente sowie Füllstoffanteil, Partikelform und Partikelgröße von mineralischen Füllstoffen (Talk, Wollastonit, Mikrohohlkugeln, Kalkstein) und polymeren Füllstoffen (unterschiedlich funktionalisierte Polysulfone). Darüber hinaus wurde das Entmischungsverhalten und die Schlagzähigkeit des mit Polysulfon gefüllten Modell-Systems in Abhängigkeit vom verwendeten funktionalisierten Polysulfon und dessen Füllstoffanteil untersucht.


Abstract auf Englisch:

This thesis describes the development of a dilatometer which is capable to measure the time resolved reaction shrinkage and the time resolved coefficient of thermal expansion during curing of epoxy resins. At first a model system was characterized with current methods like infrared-spectroscopy, calorimetry, dynamic-mechanic analysis and microscopy. The model system consists of the components bisphenol A diglycidylether, hexahydrophthalic anhydride and 2-ethyl-4-methyl-imidazole. The investigations of the model system allow to deduce a physical model for the reaction shrinkage. The model is based on the kinetics of the system and allows to calculate the shrinkage as a function of the temperature profile of the reaction. Furthermore the reaction shrinkage is scaled with the conversion to examine different parameters which influence the reaction shrinkage. Parameters examined in this work are: chain length, functionality, size and state of aggregation of the components as well as filler content, particle shape and particle size of mineral fillers (talc, wollastonite, silica, calc) and polymer fillers (variably polysulfones with different functional groups). In addition, the demixing and impact strength of polysulfone filled systems are examined in dependence on the used polysulfone and its content.

Dokument aufgenommen :2001-12-12
URL:http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000176