Tagungsbeitrag

Titel Optimierung des multifunktionalen Eigenschaftsprofils von Polyphenylensulfid-Tribocompounds durch den Einsatz von Carbon Nanotubes (CNT)
Autor Andreas Noll, Thomas Burkhart
Infos zum Autor Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Technische Universität Kaiserslautern
Errwin-Schrödinger-Straße 58
67663 Kaiserslautern

Andreas Noll
Tel.: +49 (0) 631-2017-435
Fax.: +49 (0) 631-2017-196
E-mail: andreas.noll@ivw.uni-kl.de

Dr. Thomas Burkhart
Tel.: +49 (0) 631-2017-213
Fax.: +49 (0) 631-2017-196
E-mail: thomas.burkhart@ivw.uni-kl.de
Inhalt Zusammenfassung

Ziel dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung und Charakterisierung multifunktionaler Polymercomposite auf Basis von Polyphenylensulfid (PPS), über die gezielte Auswahl und Kombination von Funktionsfüllstoffen wie Graphit, kurzen Kohlenstofffasern (SCF) und mehrwandigen CNTs (MWNTs). PPS ist ein teilkristalliner Hochtemperaturthermoplast, der unter anderem im Automobil- und Flugzeugbau eingesetzt wird. Über Doppelschneckenextrusion werden die Hybridcomposite im Technikumsmaßstab hergestellt, wobei über gravimetrische Dosiereinheiten exakte Füllstoffgehalte realisiert werden. Der Einfluss von MWNTs auf das elektrische, mechanische und tribologische Eigenschaftsprofil in Kombination mit Graphit und SCF wird erforscht, wobei das tribologische Verhalten mittels Platte-Ring- und Stift-Scheibe-Prüfprinzip untersucht wird. Eine Funktionalisierung konventionell gefüllter PPS-Composite mit MWNTs führt ohne Verlust der mechanischen Stabilität und tribologischen Leistungsfähigkeit zu einer deutlichen Verbesserung der spezifischen isotropen Leitfähigkeit.

Abstract

The aim of this study is the development and characterization of multifunctional polymer composites based on poly-(p-phenylene sulfide) (PPS) via specific selection and combination of functional fillers such as graphite, short carbon fibers (SCF) and multi walled CNTs (MWNTs). PPS is a semi-crystalline high temperature thermoplastic which is used, among others, in automotive and aerospace. The hybrid composites are manufactured on pilot line scale via twin screw extrusion using gravimetric dosing feeder to realize defined filler concentrations. The influence of MWNTs in combination with graphite and SCF as reinforcing fillers on the electrical, mechanical and tribological properties is investigated. The tribological behavior is observed using plate on ring and pin on disc principle. The functionalization of PPS composites with MWNTs lead to a significant increase of the conductivity without loosing any mechanical stability and tribological performance.
Datum 2010