Pultrusion mit nanomodifizierten Harzen
Abstract
Carbonfaser verstärkte Komposite (CFK) sind das neue Hochleistungsmaterial mit herausragenden mechanischen Eigenschaften bei gleichzeitig geringer Dichte. Unerwünschte Versagensmechanismen, wie Delamination können erfolgreich durch eine Nanomodifizierung des Harzes unterdrückt werden. Dabei werden Nanofüllstoffe mit großem Aspekt-Verhältnis, wie Carbonnanotubes (CNT) oder Carbonnanofibres (CNF) in das Harz eingebracht. Neben den verbesserten Delaminationseigenschaften kommt es auch zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wie z.B. der Bruchfestigkeit, die um bis zu 40 % gesteigert werden kann. Der Erfolgreiche Einsatz der Nanofüller zur Verbesserung eines laminierten CFK hängt dabei maßgeblich von der richtigen Oberflächenbehandlung der Nanofüller und der optimalen Dispergierung im Harz ab, was oft aufwändige nasschemische, oder mechanische Prozesse beinhaltet. Ein wichtiges und wirtschaftlich bedeutendes Einsatzgebiet von CFK ist der Markt der aus Endlosfasern im Strang hergestellte Verbundwerkstoffe wie Stäbe, Profile und Rohre. Hier kommen niederviskose Harze mit langer Topfzeit und rascher Aushärtecharakteristik zum Einsatz. Für diese Harzsysteme ist eine Einbringung von Nanoteilchen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Endproduktes noch gar nicht etabliert, würde aber durch die zu erwartenden mechanischen Verbesserungen eine große Innovation am CFK Markt bedeuten. Darüber hinaus stellt die kostspielige und zeitaufwändige Oberflächenbehandlung von CNT und die arbeitsintensive Dispergierung im Harz ein Hindernis für die erfolgreiche industrielle Anwendung der Nanofüllstoffe und damit des Innovationstransfers dar. Ziel dieses Projektes ist es Strangzug geeignete Harze mit Nanofüllstoffen derart zu modifizieren, dass sie im Prozess des Strangziehens verwendet werden können und deutliche mechanische Verbesserungen im Endprodukt bewirken. Dazu sollen geeignete Funktionalisierungs- und Dispergierungsmethoden kombiniert werden und die modifizierten Harze, sowie die notwendigen Prozessparameter erforscht werden.
Carbonnanoröhrchen Carbonfaserverstärkte Kunststoffe Strangzug Verbundwerkstoff Nano
Publikationen
Mitarbeiter*innen
Harald Rennhofer
Assoc. Prof. Priv.-Doz. Mag. Dr. Harald Rennhofer
harald.rennhofer@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89212
Projektleiter*in
01.04.2019 - 31.03.2023
Edwin Hufnagel
Edwin Hufnagel
edwin.hufnagel@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89236
Projektmitarbeiter*in
01.01.2021 - 31.03.2023
Helga Lichtenegger
Univ.Prof. Mag. Dr.rer.nat. Helga Lichtenegger
helga.lichtenegger@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89211
Projektmitarbeiter*in
01.04.2019 - 31.03.2023
Philipp Siedlaczek
Dipl.-Ing. Dr. Philipp Siedlaczek
philipp.siedlaczek@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
01.07.2022 - 30.11.2022
Gerhard Sinn
Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Sinn
gerhard.sinn@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89213, 152989213
Projektmitarbeiter*in
01.04.2019 - 31.03.2023
Benjamin Zanghellini
Dipl.-Ing. Benjamin Zanghellini
benjamin.zanghellini@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
03.06.2019 - 31.12.2022
BOKU Partner
Externe Partner
Secar Technologie GmbH
Werner Stöger
Partner