ISBN 9783843956000

978-3-8439-5600-0, Reihe Ingenieurwissenschaften

Bernhard Leitner
Untersuchungen zum Mischen von 2K-Epoxidharzklebstoffen für Strukturklebungen

221 Seiten, Dissertation Universität der Bundeswehr München (2024), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In dieser Arbeit wird ein neuer kombinierter Ansatz zur Untersuchung der Qualität von gemischten und ausgehärteten 2-Komponenten-Epoxidklebstoffen vorgeschlagen. Die ortsaufgelöste abgeschwächte Totalreflexions-Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (ATR-FTIR) im Mikrobereich und die Martens-Härte wurden zur Untersuchung der chemischen und mechanischen Eigenschaften bzw. der Leistung von gemischten 2-Komponenten-Epoxidklebstoffen verwendet. Dazu wurde das Messprinzip an Proben mit unterschiedlichem Anteil des Klebstoffhärters erprobt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Unterschied im Härteranteil einen signifikanten Einfluss auf die messbare Epoxidkonzentration und die Martenshärte hat. In einem zweiten Schritt wurden die Prüfmethoden auf unterschiedlich gemischte Klebstoffproben angewandt, um die Mischhomogenität zu untersuchen. Als Mischverfahren wurden das Handmischen, ein statischer Mischer, eine asymmetrische Doppelzentrifuge und ein neuartiges Mischverfahren auf Basis von Leistungsultraschall eingesetzt. Mit einer räumlich aufgelösten Darstellung der ATR-FTIR- und Martens-Härteprüfungsergebnisse ist es möglich, zwischen verschiedenen Mischproben zu unterscheiden und die Mischqualität zu analysieren. Es konnte gezeigt werden, dass die Auflösung und die Empfindlichkeit der ATR-FTIR-Spektroskopie und der Martens-Härtemethode eine Beurteilung der Mischungshomogenität der verwendeten 2-Komponenten-Epoxidklebstoffe erlauben. Darüber hinaus wurde die Korrelation der zerstörungsfreien ATR-FTIR- und Härteprüfergebnisse mit dem zerstörenden Überlappungsscherversuch von Klebstoffverbindungen untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass auch die mechanischen Eigenschaften von Klebstoffverbindungen durch den Härteranteil und das verwendete Mischverfahren beeinflusst werden und mit der ATR-FTIR-Spektroskopie und der Martenshärte übereinstimmen.