Material

Duroplastische Formmassen | Duromere | Duroplaste

Duromere/Duroplaste erfreuen sich seit einigen Jahren einer Renaissance. Grund dafür sind ihre hervorragende Verarbeitbarkeit, hohe thermische und chemische Beständigkeit, geringe Kriechneigung und sehr guten mechanischen Eigenschaften. Gleichzeitig sind Duromere/Duroplaste preiswert und können als Alternative für teure Hochleistungsthermoplaste dienen. Durch die Aushärtung (chemische Vernetzung) duroplastischer Formmassen – man spricht auch von Harzsystemen – entstehen hochvernetzte Duromere. Sie finden häufig Anwendung als Matrix von Faserverbundwerkstoffen, Klebstoffe, Vergussmassen und Beschichtungen. In vielen Industriebereichen sind Duromere/Duroplaste nicht mehr wegzudenken, dazu zählen z. B. in der Automobilindustrie, Medizintechnik sowie Luft- und Raumfahrt.

Das weite Einsatzspektrum wird durch die große Vielfalt und Modifikationsmöglichkeiten der Harze erreicht. Am SKZ werden Harzsysteme formuliert und maßgeschneidert modifiziert, um die Anforderungen vielfältiger Anwendungen erfüllen zu können.

Unsere Erfahrung im Bereich Duroplaste:

Kondensationsharze (z.B. Phenolharze) und Reaktionsharze (z.B. ungesättigte Polyester-, Epoxidharze)
1K- und 2K-Systeme
Kalthärtung, Warmhärtung, UV-Härtung
Einarbeitung von Füllstoffen, Fasern und Additiven (Harzmodifizierung)
Faserverbundwerkstoffe
Synthese von Harzsystemen
(Teil)biobasierte Systeme

Thomas Zimmermann

Gruppenleiter | Vernetzte Materialien

Würzburg

+49 931 4104-4116

t.zimmermann@skz.de

Dienstleistungen

Wir bieten Ihnen die Durchführung von Markt- und Literaturrecherche für die Identifikation geeigneter Harzsysteme an, wobei ihre speziellen Anforderungen berücksichtigt werden.

Zur Entwicklung neuer und angepasster Harzsysteme, z. B. für biobasierte Alternativen etablierter Systeme, rückt die Synthese duroplastischer Harze immer mehr in den Fokus. Um hier ein kompetenter Ansprechpartner für die Industrie zu sein, baut das SKZ diesen Forschungsbereich weiter aus. Zur Verfügung stehen bereits mehrere Laborreaktoren.

Wir beschäftigen uns mit der Einarbeitung von Füllstoffen, Fasern und Additiven mittels verschiedener Misch- und Dispergieraggregate sowie Compoundieranlagen. Darüber hinaus können wir kleine Chargen für unsere Kunden im Auftrag herstellen.

Unser Fokus liegt auf der Charakterisierung der gesamten Prozesskette – vom reaktiven Harzsystem bis zum ausgehärteten Duromerbauteil. Dazu gehören: Reaktivität und Aushärteverhalten (DSC, DEA, Rheometer), Verarbeitbarkeit (Rheometer), Zusammensetzung (GPC, FT-IR, REM-EDX, Veraschung), Dispergiergüte (Partikelmesstechnik), mechanische Eigenschaften (Zugprüfung, Härte, Schlagzähigkeit, Ermüdung), thermische Eigenschaften (DSC, DMA, TGA, HDT, Vicat) sowie Alterungsverhalten (Klimawechsel, Konstantklima, Medienlagerung, Kondenswassertest, UV-Bestrahlung, etc.).

Im Bereich der Bauteilherstellung können wir auf unterschiedliche Verguss-, Press- oder Spritzgießverfahren zurückgreifen. Einer unserer Schwerpunkte liegt auf der Verarbeitung von Kompositen durch Autoklaven, Handlaminieren, Heiß- und Nasspressen, RTM und Vakuum-Infusion). Außerdem bieten wir die Herstellung von duromeren Beschichtungen per Pulverbeschichtung, Lackieren, Rakeln und Inkjet-Druck an.

Weitere Informationen zum Bereich Composites

Die Herstellung von unterschiedlichsten Norm-Probekörpern und Sonderprüfkörpern mittels Guss-, Schnitt- oder Spritzgießverfahren ist Bestandteil unserer zahlreichen Kunden- und F&E-Aktivitäten.

Genauso vielfältig wie die Anwendungsmöglichkeiten von Duromeren sind, bestehen die unterschiedlichsten, zerstörungsfreien Prüfmethoden, u. a. auf Basis Ultraschall, Röntgen, Terahertz- und Radartechnik sowie Thermografie. Mit diesen können Fehlstellen wie Poren und Lunker in Bauteilen oder während der Herstellung im flüssigen Zustand detektiert werden. Gleichermaßen kann etwa die Aushärtereaktion inline am aushärtenden Bauteil erfasst werden, um Zykluszeiten zu reduzieren und Prozesssicherheiten zu erhöhen.

Zum Bereich Zerstörungsfreie Prüfung

Für die spätere Untersuchung der Eigenschaften neuer Duromer/Duroplast Materialien erzeugen wir für Sie Prüfkörper auf unseren Spritzgussmaschinen. Wir produzieren nach Ihren Vorgaben und unter Berücksichtigung der gängigen Prüfnormen entsprechende (Bindenaht-)Zugstäbe, Fließspiralen oder universelle Formplatten. Gerne führen wir an den Probekörpern für Sie auch die entsprechenden Tests zur Charakterisierung der Materialeigenschaften durch. Darüber hinaus bieten wir auch Bauteil- und Prozess-Simulationen an.

Zum Bereich Spritzgießen

Viele Klebstoffe wie z. B. Epoxide sind ebenfalls der Klasse der Duromere zuzuordnen. Wir bieten Ihnen Klebstoffmodifizierungen und Prüfungen im Zusammenhang mit der Modifizierung (z. B. rheologische Eigenschaften) an. Darüber hinaus unterstützen wir beim Kleben durch nach DVS geschultem Personal. Von der Klebstoffauswahl bis hin zu Machbarkeitsstudien, Alterung (Klimawechsel, Konstantklima, Medieneinfluss, Salzsprühnebel, Kondenswassertest, Kataplasma, etc.) und belastungsabhängigen Prüfungen beraten wir Sie zum gesamten Prozess.

Zum Bereich Kleben

Sie wollen die Oberfläche ihrer Kunststoffbauteile reinigen oder vorbehandeln bzw. analysieren? Das SKZ unterstützt Sie bei der Auswahl der mechanischen oder physikalischen Oberflächenvorbehandlungsverfahren nach technischen und wirtschaftlichen Kriterien.

Zum Bereich Oberflächentechnik

Impression

Modernste Ausstattung für beste Ergebnisse und Produkte

In unseren modern ausgestatteten Laboren forschen wir an den Werkstoffen von Morgen. Dabei arbeiten wir eng mit der Industrie zusammen, um zahlreiche gute Produkte noch besser und v. a. nachhaltiger zu machen. Fordern Sie uns heraus. Gemeinsam finden wir auch für Ihr Problem eine Lösung. Nehmen Sie hierzu gerne Kontakt auf.

Technische Ausstattung

Reaktivität
DSC-, DEA-Analyse und Rheometer
Verarbeitbarkeit / Fließverhalten
Rheometer
Zusammensetzung
FT-IR und REM/EDX
Dispergiergüte
Partikelmesstechnik (DLS, SLS), Computertomographie

Mechanische und bruchmechanische Eigenschaften
Universalprüfmaschine (Zug-, Biege- und KIc-Versuche)
Thermische Eigenschaften
DSC, TGA
Alterungsverhalten
Diverse Klimaprüfschränke
Inline-Qualitätssicherungsverfahren
z.B. Inline-Thermografie: Temperaturverteilung auf der Bauteiloberfläche direkt nach der Entformung

Mehrere Glaskolben inklusive Heizhauben, Rührwerk, Schutzgaszufuhr und optionaler Destillationsapparatur.

Dissolver, Rotor-Stator-Dispergierer, Dreiwalzwerk, Hochdruck-Homogenisator, Ultraschall-Homogenisator, Universalmischer, Intensivmischer, Dual-Asymmetrische Zentrifuge, Rührwerkskugelmühle.

In unserem Technikum können Rezepturen aufbereitet und veredelt sowie Mustermaterialien für Prüfkörper oder Prototypen hergestellt werden. Dazu stehen mehrere Doppelschneckenextruder sowie Spezialextruder (Planetwalzenextruder, Ringextruder, Ko-Kneter) zur Verfügung. Weiterhin können wir auf einen Laborkneter („MetaStation“) und ein Walzwerk zurückgreifen.

Für die Verarbeitung zum ausgehärteten Formteil stehen folgende Verfahren zur Verfügung: Spritzguss (rieselfähige Formmassen und BMC), Autoklav, Vakuum-Infusion, Resin Transfer Molding (RTM und RTM Light), Handlaminieren, Heiß- und Nasspressen. Zum Kleben sind Rakelsysteme, Mischer sowie diverse manuelle Applikationssysteme für Kartuschen und verschiedene Mischungsverhältnisse verfügbar. Für die Applikation von Beschichtungen bieten wir Ihnen folgende Verfahren an: Pulverbeschichtungssystem, automatische Lackierkabine, Rakelsystem, Inkjet-Drucker.