Tagungsbeitrag

Titel Optimierung der Abrasivverschleißeigenschaften von nano-partikel- und kautschukpartikelmodifiziertem Epoxidharz für Harzinjektionsapplikationen
Autor Rolf Walter, Frank Haupert, Alois K. Schlarb
Infos zum Autor Dipl.-Ing. (FH) Rolf Walter
Dr.-Ing. Frank Haupert
Prof. Dr.-Ing. Alois K. Schlarb

Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Technische Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße 58
67663 Kaiserslautern
Tel.: +49 (0)631 2017 - 202
Fax.: +49 (0)631 2017 - 199
E-mail: Rolf.Walter@ivw.uni-kl.de
Internet: www.ivw.uni-kl.de
Inhalt Zusammenfassung
Eine effektive Produktion von Verbundwerkstoffbauteilen durch das Harzinjektionsverfahren erfordert ein Harzsystem mit geringer Viskosität. Zur Steigerung des Steifigkeits- Zähigkeitsprofiles konnte im Rahmen eines Forschungsprojektes eine optimierte Kombination von harten SiO2 Nanopartikeln und geeigneten Kautschukpartikeln unter Berücksichtigung der Verarbeitungsanforderungen entwickelt werden. Da eine technische Anwendung als Schaberklinge in einer Papiermaschine auch einer massiven abrasiven Belastung unterliegt, erfolgten Untersuchungen der Verschleißraten in einem modellhaften Stift-Ring Prüfstand unter Verwendung eines abrasiven Gegenkörpers. In Analogie zur Steifigkeitsverbesserung führen harte Nanopartikel zu einem verbesserten Verschleißverhalten. Die zähigkeitssteigernden Kautschukpartikel bewirken allerdings einen erhöhten Verschleiß. Durch systematische Variation gelang es, eine Kombination dieser Partikel zu ermitteln, die optimales Verschleißverhalten und ein hervorragendes Zähigkeits- und Steifigkeitsprofil aufweist.

Abstract
An effective manufacturing of composite structures by resin transfer molding (RTM) requires a resin system with excellent flow properties. A research project dealt with the improvement of the stiffness/toughness profile of an epoxy resin by optimized combination of hard nanoparticles and appropriate rubber particles under consideration of the processing requirements. As a technical application in the papermaking industry (doctor blades) is loaded by abrasive sliding investigations of the specific wear rate in a pin-ring setup were carried out with an abrasive counterpart. Incorporated hard nanoparticles lead to improved wear performance in analogy to the modulus and toughness increase by these particles. Rubber particles caused increased fracture toughness but lead to decreased wear behaviour of the modified epoxy resin in terms of a higher specific wear rate. Optimized wear behavior and significantly improved fracture toughness could be achieved by systematic variation of the particle contents.
Datum 2007