Zur Herstellung von Verbundwerkstoffen werden zwei Arten von Harzen verwendet: Duroplast und Thermoplast.Duroplastische Harze sind bei weitem die gebräuchlichsten Harze, aber thermoplastische Harze gewinnen aufgrund der zunehmenden Verwendung von Verbundwerkstoffen erneut an Interesse.
Duroplastische Harze härten durch den Aushärtungsprozess aus, bei dem durch Hitze hochvernetzte Polymere entstehen, die über unlösliche oder unschmelzbare starre Bindungen verfügen, die beim Erhitzen nicht schmelzen.Thermoplastische Harze hingegen sind Verzweigungen oder Ketten von Monomeren, die beim Erhitzen weich werden und beim Abkühlen erstarren, ein reversibler Prozess, der keine chemische Verknüpfung erfordert.Kurz gesagt: Sie können thermoplastische Harze umschmelzen und neu formatieren, duroplastische Harze jedoch nicht.
Insbesondere in der Automobilindustrie wächst das Interesse an thermoplastischen Verbundwerkstoffen.
Vorteile duroplastischer Harze
Duroplastische Harze wie Epoxidharz oder Polyester werden aufgrund ihrer niedrigen Viskosität und hervorragenden Penetration in das Fasernetzwerk bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen bevorzugt.Dadurch ist es möglich, mehr Fasern zu verwenden und die Festigkeit des fertigen Verbundwerkstoffs zu erhöhen.
Flugzeuge der neuesten Generation bestehen typischerweise zu mehr als 50 Prozent aus Verbundwerkstoffkomponenten.
Bei der Pultrusion werden Fasern in ein duroplastisches Harz getaucht und in eine erhitzte Form gelegt.Dieser Vorgang aktiviert eine Härtungsreaktion, die das niedermolekulare Harz in eine feste dreidimensionale Netzwerkstruktur umwandelt, in der Fasern in diesem neu gebildeten Netzwerk eingeschlossen werden.Da die meisten Härtungsreaktionen exotherm sind, laufen diese Reaktionen als Ketten ab, was eine Produktion im großen Maßstab ermöglicht.Sobald das Harz aushärtet, fixiert die dreidimensionale Struktur die Fasern und verleiht dem Verbundwerkstoff Festigkeit und Steifigkeit.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Okt. 2022