Conference proceedings
Einfluss der Compoundierung auf die Eigenschaften von biobasierten Polyamiden mit Cellulosefaserverstärkung



Publication Details
Authors:
Zarges, J.; Feldmann, M.; Heim, H.
Publisher:
naro.tech - 10. Internationales Symposium
Place:
Erfurt
Publication year:
2014
Pages range:
TBD

Abstract
Bio-Verbundwerkstoffe basierend auf thermoplastischen Kunststoffen und cellulosischen Fasern haben im letzten Jahrzehnt zunehmend an Bedeutung gewonnen. Neben dem Aspekt der Nachhaltigkeit bieten die biobasierten Materialien aufgrund ihrer geringeren Dichten ein hohes Leichtbaupotential gegenüber konventionellen als Matrixmaterialien Verbundwerkstoffen. Momentan werden Naturfaserverbundwerkstoffe mit cellulosischen Verstärkungsfasern vorrangig unter Verwendung von Polyolefinen als Matrixmaterialien hergestellt, da diese eine Verarbeitung mit geringeren Prozesstemperaturen ermöglichen. Um höhere mechanische Kennwerte und eine Verwendung in technischen Bauteilen zu realisieren, ist die Nutzung von biobasierten technischen Kunststoffen als Matrixmaterial für oben genannte Verbundwerkstoffe in den Fokus der Materialforschung gerückt. In den hier beschriebenen Untersuchungen wurde ein vollständig biobasiertes Polyamid 10.10 mit einer Schmelztemperatur von ca. 200°C verwendet. Weiterhin wurden Celluloseregeneratfasern in verschiedenen Gewichtsanteilen in die Matrix eingearbeitet und das Compound anschlie{ß}end im Spritzgie{ß}verfahren zu Probekörpern verarbeitet. Für die Compoundierung der Materialien wurden ein Doppelschneckenextruder (Schneckendurchmesser 18mm) und ein gravimetrisches Dosiersystem verwendet. Die hohen Schmelztemperaturen des untersuchten biobasierten Polyamids und die thermische Sensibilität der cellulosischen Fasern stellen eine Herausforderung bei der Compoundierung dar. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass eine Verstärkung des biobasierten Polyamids mit cellulosischen Regeneratfasern zu einer deutlichen Erhöhung der mechanischen Eigenschaften führt. Dabei erreichten die Compounds aus PA 10.10 und 30 Gew.-{\%} Cellulosefaseranteil Kerbschlagzähigkeiten, deren Werte um 38{\%} über denen von glasfaserverstärkten Compounds mit gleichem Faseranteil liegen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die mechanischen Eigenschaften stark von der Art und dem Gewichtsanteil der cellulosischen Fasern abhängen.


Authors/Editors

Last updated on 2019-05-12 at 15:27