Evaluierung von Partikelfüllstoffen in epoxidbasierten Frontalpolymerisations-Systemen

Ziel war es, zu evaluieren wie weit der Gehalt von Partikelfüllstoffen gesteigert werden kann, bis keine stabile Reaktionsfront erreicht wird. Weiters galt es, die Viskosität der Formulierungen sowie die Reaktionsgeschwindikeit und -temperatur bei verschiedenen Füllstoffanteilen zu bestimmen. Zuletzt wurde die Temperaturbeständigkeit ausgehärteter Harzproben bestimmt.

Epoxidharze finden in verschiedenen Industriebereichen häufig und in großen Mengen Verwendung. Um die Eigenschaften der Harze zu verändern und/oder die Materialkosten zu senken, werden den Formulierungen verschiedene Füllstoffe beigemengt. Die Auswirkung dieser Partikelfüllstoffe auf die radikal-induzierte Frontalpolymerisation von Epoxidharzen wurde bisher nur wenig untersucht.

Die Füllstoffe erhöhten die Viskosität der Harzproben. Gleichzeitig nahm die Frontgeschwindigkeit und -temperatur mit ansteigendem Füllstoffanteil aufgrund von Wärmeverlusten ab. Bei den Füllstoffen Quarzsand und Spezialfüllstoff konnte die Frontalpolymerisation auch bei Anteilen von 40 Masse-% noch erfolgreich durchgeführt werden. Zudem verbesserte sich die Temperaturbeständigkeit bei den Harzstücken mit Quarzsand, wohingegen sie bei den Harzstücken mit Spezialfüllstoff abnahm.