Verfolgung von Polymeristations- und Härtungsreaktionen

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Polymeristations- und Härtungsreaktionen treten beispielsweise bei der Herstellung duroplastischer Kunststoffe auf. Zur Herstellung werden Epoxidharz- Systemen, Härter- und gegebenenfalls eine Beschleunigerkomponente in einem vorgegebenen molarem Verhältnis vermischt. Abhängig von der Temperatur setzt eine Härtungsreaktion ein, die einige Minuten bis einige Tage dauern kann. Während der Härtung geliert die flüssige, polymere Lösung in einem irreversiblen Prozess und wird schließlich zu einem glasartigem Festkörper.

Diese unterschiedlichen Zustände, von flüssig, über gelartig, zu fest gehen mit der Änderung physikalischer Eigenschaften einher. So ändern sich beispielsweise Schub- und Schermodul, das Volumen ändert sich und durch die exotherme Reaktion wird Wärme frei.

Änderungen der Materialeigenschaften können mit verschiedenen Methoden wie DMTA oder Ultraschall gemessen werden, die Reaktionsschwindung mit dem Laser-Scan-Dilatometer und die Exothermie kann mittels DSC detektiert werden.

• Anwendungen:
  • Messung von Volumenänderungen bei Härtungsreaktionen
  • Messung thermischer Eigenschaften
  • Messung mechanischer Eigenschaften

Viskositätsmessung eines Harzes bei isothermen Reaktionstemperaturen

Ultraschallmessung bei 5 MHz bei isothermer Reaktionstemperatur