Faserschutz und Flammschutz von kohlenstofffaserverstärkten Epoxidharzen

• Main Author: Greiner, Lara
• Format: Others
• Language: de
• Published: 2020
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/9639/2/Lara%20Greiner%20Dissertation%20Druckfassung.pdf; Greiner, Lara <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Greiner=3ALara=3A=3A.html> (2020): Faserschutz und Flammschutz von kohlenstofffaserverstärkten Epoxidharzen.Darmstadt, Technische Universität, DOI: 10.25534/tuprints-00009639 <https://doi.org/10.25534/tuprints-00009639>, [Ph.D. Thesis]

Diese Arbeit liefert eine ausführliche Übersicht über die flamm- und faserschützende Wirkung unterschiedlicher Flammschutzmittel in kohlenstofffaserverstärkten Epoxidharzen und untersucht dabei auch die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen sowie Abhängigkeiten der Wirkmechanismen zueinander. Es wurde aufwändig ein Synthesekonzept neuartiger, maßgeschneiderter Flammschutzmittel ausgearbeitet, die einen effizienten Flammschutz in Reinharz und Verbundmaterial unter gleichzeitigem Schutz der Fasern vor thermooxidativem Abbau sicherstellen. Besonderes Augenmerk lag hierbei auf phosphorhaltigen, polymeren Flammschutzmitteln. Im Speziellen ist die Synthese von phosphorhaltigen Polyacrylamiden mit einem breiten Edukt- und Eigenschaftsportfolio hervorzuheben, die einen niedrigen präparativen Aufwand erfordert. Da durch die Einarbeitung dieser effizienten Flammschutzmitteln in die Epoxidharzmatrix keine Fasern mit kritischen Dimensionen innerhalb realistischer Zeiten thermischer Belastung entstehen, wird die Gesundheitsgefahr durch lungengängige Faserbruchstücke beim Abbrand von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffmaterial (CFK) erfolgreich eingedämmt. Darüber hinaus werden thermische und mechanische Eigenschaften von CFK-Bauteilen nicht negativ beeinflusst. Die Flammschutzmittel sind homogen mit der Epoxidharzmatrix mischbar, wodurch deren Verarbeitbarkeit in Injektionsverfahren erhalten bleibt. Die Möglichkeit einer Beschichtung des Werkstücks oder der Fasern zur Erfüllung eines Faserschutzes wird ebenfalls diskutiert.