Optimierung der Haftung zwischen Para-Aramid und Epoxidharz mittels Plasmabehandlung und physikalischer Gasphasenabscheidung (PDF)

Masterarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Chemie - Materialchemie, Werkstoffchemie, Note: 2,1, Fachhochschule Hof, Sprache: Deutsch, Abstract: Ein Verbundwerkstoff besteht grundsätzlich aus mindestens drei unterschiedlichen Bestandteilen, nämlich der Matrix, der verstärkenden Komponente sowie der dazwischen befindlichen Grenzfläche. Soll ein Verbundwerkstoff optimiert werden, so müssen stets alle diese Komponenten optimiert werden. Das Interface bestimmt dabei die Kraftübertragung von der Matrix auf die Faser (bei Faserverstärkten Kunststoffen). Ausschlaggebend für die Kraftübertragung ist die Festigkeit, die indirekt über die Haftung der Partner bestimmt werden kann. Diese Arbeit befasst sich mit der Optimierung der Haftung durch gezielte Modifikation im Plasma oder mit Hilfe der physikalischen Gasphasenabscheidung. Dabei wurden Aramidgewebe oberflächlich modifiziert und der Einfluss auf die Haftung untersucht.
Grundsätzlich konnte festgestellt werden, dass sich die benutzten Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion eignen. Allerdings wurde erkannt, dass vor allem die Variation der Aktivierungszeit und des Gasflusses einen besonders hohen Einfluss auf die Oberflächenaktivität hatten. Die Plasmabehandlung bewirkt den Einbau von funktionellen Gruppen in die Faseroberfläche. Bei zunehmender Modifizierungzeit verändert sich die Rauheit der Faseroberfläche sichtbar. Die Beschichtung mit einem Metall beziehungsweise deren Oxide erhöhte auch die Haftfestigkeit des Verbundes. Allerdings konnte nur bei einer Titanbeschichtung ein mit der Plasmabehandlung vergleichbares Ergebnis erzielt werden. Die vorgeschaltete Plasmabehandlung konnte auch die Adhäsion bei den gecoateten Proben erhöhen, wobei Titanoxid eine Ausnahme bildete. Die Faseroberfläche wurde hinsichtlich der Rauheit durch die Beschichtung kaum verändert. Aber auch hier stellte mit einer vermehrten Dropletbildung die Silberbeschichtung eine Ausnahme dar.