DE102014218931A1 - Sandwich structure with an airgel-containing core material - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kernwerkstoff aus einem Trägermaterial mit makroskopischen Hohlräumen, in welchem die Hohlräume mit einem Aerogel gefüllt sind sowie eine Sandwichstruktur, welche den Kernwerkstoff umfasst.The present invention relates to a core material comprising a carrier material with macroscopic cavities in which the cavities are filled with an airgel and a sandwich structure comprising the core material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kernwerkstoff aus einem Trägermaterial mit makroskopischen Hohlräumen, in welchem die Hohlräume mit einem Aerogel gefüllt sind sowie eine Sandwichstruktur, welche den Kernwerkstoff umfasst.The present invention relates to a core material comprising a carrier material with macroscopic cavities in which the cavities are filled with an airgel and a sandwich structure comprising the core material.

Verbundwerkstoffe oder Faserverbundwerkstoffe werden aufgrund ihrer hohen Steifigkeit und Festigkeit und ihres vergleichsweise geringen Gewichts zunehmend im Fahrzeugbau, insbesondere im Flugzeugbau, verwendet. Sandwichstrukturen werden insbesondere auf Grund ihrer hohen Biegesteifigkeit in diesen Gebieten eingesetzt. Eine Sandwichstruktur besteht üblicherweise aus einem mäßig schubsteifen Kernwerkstoff, welcher mit zwei außenliegenden dehnsteifen Deckschichten schub- und zugfest verbunden ist. Als Kernwerkstoff wird üblicherweise ein leichtgewichtiges Material, das zu einer Vergrößerung des Abstands zwischen den beiden Deckschichten geeignet ist, eingesetzt. Dabei können die Deckschichten jeweils biegesteif sein. Aufgrund ihres Aufbaus sind Sandwichstrukturen sehr gut geeignet um Biegebelastungen zu ertragen. Die durch die Biegung auftretenden Zug- und Drucklasten sind in den Deckschichten maximal. Idealerweise sollten sie daher sehr steif und fest sein. Der Kernwerkstoff wird auf Schub und Druck belastet.Composite materials or fiber composite materials are increasingly being used in vehicle construction, in particular in aircraft construction, because of their high rigidity and strength and their comparatively low weight. Sandwich structures are used in particular because of their high flexural rigidity in these areas. A sandwich structure usually consists of a moderately shear-resistant core material, which is connected to two external, stretch-resistant cover layers in a shear-resistant and tension-resistant manner. As the core material is usually a lightweight material, which is suitable for increasing the distance between the two outer layers used. In this case, the cover layers can each be resistant to bending. Due to their structure sandwich structures are very well suited to endure bending loads. The tensile and compressive loads occurring due to the bending are maximal in the cover layers. Ideally, they should therefore be very stiff and firm. The core material is loaded on thrust and pressure.

Bekannte Kernwerkstoffe bestehen üblicherweise hauptsächlich aus Schäumen oder Aramid-, Aluminium-, Polypropylen-, Pappkarton-, Polyacryletherketon-, thermoplastischen Polymethacrylemid-, Polyvinylchlorid-, duroplastischem Polyurethanwaben oder Balsa-Stirnholz. Kernwerkstoffe aus Waben sind teilweise in der Lage gegenüber Kernwerkstoffen aus Schäumen höhere mechanische Kräfte aufnehmen ohne zu kriechen und haben eine bessere Dauerfestigkeit. Zudem sind Waben besonders leicht und haben dennoch gute mechanische Eigenschaften.Known core materials usually consist mainly of foams or aramid, aluminum, polypropylene, paperboard, polyacryletherketone, thermoplastic Polymethacrylemid-, polyvinyl chloride, thermoset polyurethane ware or balsa end grain. Honeycomb core materials are in part capable of absorbing higher mechanical forces compared to foam core materials without creeping and have better fatigue resistance. In addition, honeycombs are particularly light and yet have good mechanical properties.

Zur Erhaltung eines starren und maßhaltigen Kernwerkstoffs kann die Wabenstruktur mit kugeligen oder faserigen Füllstoffen gefüllt werden, wobei die Füllstoffe an ihren Berührungspunkten mit einem Bindemittel miteinander verbunden sind, wie dies beispielsweise in DE 10 2011 082 087 A1 beschrieben ist.To obtain a rigid and dimensionally stable core material, the honeycomb structure can be filled with spherical or fibrous fillers, the fillers being bonded together at their points of contact with a binder, as described, for example, in US Pat DE 10 2011 082 087 A1 is described.

Im Brandfall weisen bekannte Sandwichstrukturen jedoch schnell eine geringe Stabilität auf. Das Matrix-Material und oft auch das Bindemittel beginnen ab Temperaturen von etwa 200°C sich thermisch zu zersetzen, so dass die Struktur bereits nach kurzer Zeit keinerlei Stabilität mehr aufweist.In case of fire, however, known sandwich structures quickly have a low stability. The matrix material and often the binder begin to decompose thermally from temperatures of about 200 ° C, so that the structure has no stability after a short time.

Eine Möglichkeit einen Sandwichstruktur im Brandfall zu schützen ist die Auswahl eines flammwidrigen Matrix-Systems. Hier kommen häufig Phenol-Formaldehydharze zum Einsatz. Diese haben zwar ein gutes Brandverhalten, sind anderen Systemen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften jedoch deutlich unterlegen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dem Matrix-System verschiedene Flammschutzmittel zuzusetzen. Hier werden beispielsweise Materialien verwendet, die im Brandfall Wasser abgeben und so den Werkstoff kühlen und die Rauchgase verdünnen. Diese Additive müssen häufig in sehr großen Gewichtsanteilen zugesetzt werden und führen so zu einer Erhöhung des Gewichts und häufig auch zu einer Versprödung des Werkstoffs. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Auftragung von flammschützenden Schichten oder Lacken. Diese können sich unter der Einwirkung von Hitze bis auf das 200fache aufblähen und bilden so eine Barriereschicht aus, die die Wärmeleitung und den Stofftransport behindert.One way to protect a sandwich structure in case of fire is to choose a flame retardant matrix system. Phenol-formaldehyde resins are often used here. Although these have good fire behavior, they are clearly inferior to other systems in terms of their mechanical properties. Another possibility is to add different flame retardants to the matrix system. Here, for example, materials are used, which release water in case of fire and so cool the material and dilute the flue gases. These additives must often be added in very large proportions by weight and thus lead to an increase in weight and often also to embrittlement of the material. Another possibility is the application of flame-retardant layers or paints. These can expand up to 200 times under the influence of heat and thus form a barrier layer, which impedes the heat conduction and the mass transfer.

Ein Verbundwerkstoff mit einem Kernwerkstoff, der ein geringes Gewicht aufweist und gleichzeitig für den Brandschutz geeignet ist, ist in DE 10 2004 046 495 A1 beschrieben. Hier wird ein hydrophobes Aerogel mit einem anorganischen Bindemittel und einem anorganischen hydrophilen Dispergiermittel gemischt. Bei dem Bindemittel handelt es sich um Zement, Gips, Kalk, Lehm, Wasserglass und/oder Ton. Als Dispergiermittel kann beispielsweise Ammoniumfluorid eingesetzt werden. Der dort beschriebene Verbundwerkstoff kann einerseits als tragendes Element in Bauwerken eingesetzt werden. Die Aerogelpartikel verleihen dem Werkstoff Wärmedämmeigenschaften und erlauben auch einen Brandschutz.A composite material with a low weight core material and at the same time suitable for fire protection is known in DE 10 2004 046 495 A1 described. Here, a hydrophobic airgel is mixed with an inorganic binder and an inorganic hydrophilic dispersant. The binder is cement, gypsum, lime, loam, waterglass and / or clay. As a dispersant, for example, ammonium fluoride can be used. The composite material described there can be used on the one hand as a structural element in buildings. The airgel particles impart thermal insulation properties to the material and also allow fire protection.

Mit aus dem Stand der Technik bekannten, brandgeschützten Verbundwerkstoffen werden üblicherweise die mechanische Eigenschaft der Sandwichstruktur verschlechtert. Häufig nimmt auch das Gewicht des Verbundes zu, so dass eine Verwendung insbesondere im Flugzeugbau nicht mehr möglich ist. Lacke, welche als Brandschutzmittel eingesetzt werden, können abplatzen, so dass keine Flammschutzwirkung mehr vorhanden ist.With known from the prior art, fire-resistant composites usually the mechanical property of the sandwich structure are deteriorated. Frequently, the weight of the composite also increases, so that use, in particular in aircraft construction, is no longer possible. Paints which are used as a fire retardant can flake off, so that no flame retardant effect is present.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Kernwerkstoffs, der die oben genannten Nachteile beseitigt.The object of the present invention is therefore to provide a core material which overcomes the above-mentioned disadvantages.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch einen Kernwerkstoff 1 aus einem Trägermaterial mit makroskopischen Hohlräumen, in welchem die Hohlräume mit einem Aerogel gefüllt sind. The object underlying the present invention is achieved by a core material 1 from a carrier material with macroscopic cavities, in which the cavities are filled with an airgel.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung eine Sandwichstruktur 3, welche den erfindungsgemäßen Kernwerkstoff 1 umfasst, wobei der Kernwerkstoff 1 zwischen zwei Deckschichten 2a, 2b angeordnet ist. Eine entsprechende Struktur ist schematisch in 1 dargestellt.In a further embodiment, the present invention relates to a sandwich structure 3 , which is the core material according to the invention 1 includes, wherein the core material 1 between two cover layers 2a . 2 B is arranged. An appropriate structure is shown schematically in 1 shown.

Ein erfindungsgemäßer Kernwerkstoff 1 kann mittels eines Verfahrens hergestellt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Trägermaterial makroskopische Hohlräume aufweist, in welche eine Aerogellösung als Füllstoff eingebracht wird und die Aerogellösung anschließend im Trägermaterial schrumpfungsfrei zu einem Aerogel getrocknet wird. Hierdurch erhält man den erfindungsgemäßen Kernwerkstoff 1 aus einem Trägermaterial mit makroskopischen Hohlräumen in welchem die Hohlräume mit einem Aerogel gefüllt sind.An inventive core material 1 can be prepared by a method which is characterized in that the carrier material macroscopic cavities, in which an aerosol solution is introduced as a filler and the aerosol solution is then dried without shrinkage in the carrier material to form an airgel. This gives the core material according to the invention 1 from a carrier material with macroscopic cavities in which the cavities are filled with an airgel.

Aerogele sind hochporöse Festkörper, deren Volumen zum größten Teil aus Poren besteht. Als Werkstoff sind sie seit Jahrzehnten bekannt. Sie zeichnen sich durch einzigartige Eigenschaften wie beispielsweise eine geringe Dichte, eine sehr hohe spezifische Oberfläche, niedrige Wärmeleitfähigkeit sowie eine hohe akustische Impedanz aus.Aerogels are highly porous solids, the bulk of which consists of pores. As a material they have been known for decades. They are characterized by unique properties such as low density, very high specific surface area, low thermal conductivity and high acoustic impedance.

Weitverbreitet sind Aerogele auf Silikatbasis, also anorganische Aerogele. Darüber hinaus sind auch organische Aerogele bekannt. Diese werden beispielsweise hergestellt auf Basis von Resorcin und Formaldehyd, Melamin und Formaldehyd, Phenol und Furfural, Kresol und Formaldehyd, polymerisierbaren Isocyanaten, Phenol und Melamin oder Polyvinylchloriden. Eine Besonderheit dieser rein organischen Aerogele ist, dass sie durch Pyrolyse in Kohlenstoffaerogele umwandeln lassen, wobei die Struktur der Aerogele erhalten bleibt.Silica-based aerogels are widely used, ie inorganic aerogels. In addition, organic aerogels are known. These are prepared, for example, based on resorcinol and formaldehyde, melamine and formaldehyde, phenol and furfural, cresol and formaldehyde, polymerizable isocyanates, phenol and melamine or polyvinyl chlorides. A peculiarity of these purely organic aerogels is that they can be converted by pyrolysis into carbon aerogels, whereby the structure of the aerogels is preserved.

Die Synthese von Aerogelen erfolgt typischerweise mittels eines Sol-Gel-Prozesses. Die Trocknung des erhaltenen Gels erfolgt je nach Herstellungsverfahren und Ausgangsmaterialien überkritisch oder unterkritisch.The synthesis of aerogels is typically done by a sol-gel process. The drying of the resulting gel is supercritical or subcritical, depending on the preparation process and starting materials.

Vor der Trocknung des erhaltenen Gels wird die Aerogellösung, also das kolloidale Sol, in die makroskopischen Hohlräume des Trägermaterials eingebracht. Erst vor Ort, also im Trägermaterial, wird die Aerogellösung zum Trocknen gebracht. Dabei erfolgt die Trocknung schrumpfungsfrei, so dass das erhaltene Aerogel fest an dem Trägermaterial haftet.Before the resulting gel is dried, the aerosol solution, ie the colloidal sol, is introduced into the macroscopic cavities of the carrier material. Only on site, so in the carrier material, the aerosol solution is brought to dry. The drying takes place without shrinkage, so that the airgel obtained adheres firmly to the substrate.

Erfindungsgemäß können aus dem Stand der Technik bekannte organische oder anorganische Aerogellösungen eingesetzt werden. Der Kernwerkstoff 1 umfasst somit organische oder anorganische Aerogele in den Hohlräumen des Trägermaterials. Vorzugsweise besteht der Kernwerkstoff 1 aus einem organischen oder anorganischen Aerogel und dem Trägermaterial.According to the invention, known from the prior art, organic or inorganic aerosol solutions can be used. The core material 1 thus comprises organic or inorganic aerogels in the cavities of the support material. Preferably, the core material 1 from an organic or inorganic airgel and the carrier material.

Anorganische Aerogellösungen müssen unter überkritischen Bedingungen getrocknet werden, um ein schrumpfungsfreies Trocknen zu ermöglichen. Im Gegensatz hierzu können organische Aerogellösungen, insbesondere Resorcin-Formaldehyd-Aerogellösungen auch bei unterkritischen Bedingungen getrocknet werden. Insbesondere die Herstellung und Trocknung organischer Aerogellösungen ist im Stand der Technik ausführlich beschrieben, wie beispielsweise in der noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 216 965 . Anorganische Aerogellösungen sind im Hinblick auf ihre Eigenschaften als Brandschutzmittel bei einer entsprechenden Anwendung bevorzugt. Im Hinblick auf ein einfaches, kostengünstiges Herstellungsverfahren sind organische Aerogellösungen bevorzugt.Inorganic aerosol solutions must be dried under supercritical conditions to allow shrinkage-free drying. In contrast, organic aerogell solutions, in particular resorcinol-formaldehyde aerogell solutions, can be dried even under subcritical conditions. In particular, the preparation and drying of organic aerogell solutions is described in detail in the prior art, such as in the not yet published DE 10 2013 216 965 , Inorganic aerosol solutions are preferred in view of their properties as a fire retardant in a corresponding application. In view of a simple, inexpensive manufacturing process, organic aerosol solutions are preferred.

Sowohl anorganische als auch organische Aerogellösungen ermöglichen die Herstellung eines dämmenden Kernwerkstoffes. Dabei wird sowohl eine akustische Dämmung (Schalldämmung) als auch eine thermische Dämmung (Wärmedämmung, Kältedämmung) ermöglicht.Both inorganic and organic aerogell solutions enable the production of an insulating core material. In this case, both an acoustic insulation (sound insulation) and a thermal insulation (thermal insulation, cold insulation) is possible.

Dabei weist der erfindungsgemäße Kernwerkstoff 1 überraschenderweise eine hohe Biegefestigkeit auf. Die Biegefestigkeit des Erfindungsgemäßen Kernwerkstoffs ist etwa 1,7 fach höher als die Biegefestigkeit des reinen Aerogels. Der erfindungsgemäße Kernwerkstoff ermöglicht somit nicht nur eine Dämmung, sondern erhöht auch die Stabilität in einer Struktur, in der er verwendet wird.In this case, the core material according to the invention 1 Surprisingly, a high flexural strength. The flexural strength of the core material according to the invention is about 1.7 times higher than the flexural strength of the pure airgel. The core material according to the invention thus not only enables insulation, but also increases the stability in a structure in which it is used.

Als Trägermaterial können bekannte Trägermaterialen, wie offenporige/offenzellige Schäume oder eine Wabenstruktur Anwendung finden. Bevorzugt wird eine Wabenstruktur eingesetzt. Bei der Wabenstruktur kann es sich erfindungsgemäß um Papierwaben, Pappwaben, Aluminiumwaben, Aramidwaben oder Polymerwaben handeln. Der Vorteil der Wabenstruktur besteht darin, dass diese weit verbreitet sind und somit kostengünstig und auch aus unterschiedlichen Materialien zu erhalten sind. Nachteilig ist, dass durch die Stege der Wabenstruktur eine Wärmebrücke vorhanden ist. Dieser Nachteil wird jedoch durch die Vorteile, welche sich durch das Aerogel als Füllstoff der Hohlräume des Trägermaterials ergeben, wie geringes Gewicht und gute Dämmung, überwogen.As carrier material, known carrier materials, such as open-cell / open-cell foams or a honeycomb structure can be used. Preferably, a honeycomb structure is used. According to the invention, the honeycomb structure can be paper honeycomb, honeycomb cardboard, aluminum honeycomb, aramid honeycomb or Act polymer honeycombs. The advantage of the honeycomb structure is that they are widespread and therefore cost-effective and can be obtained from different materials. The disadvantage is that a thermal bridge is present through the webs of the honeycomb structure. However, this disadvantage is outweighed by the advantages which result from the airgel as a filler of the cavities of the carrier material, such as low weight and good insulation.

Eine Wabenstruktur hat, wie auch andere Trägermaterialien mit makroskopischen Hohlräumen, üblicherweise zwei offene Seiten, durch welche eine Flüssigkeit durchfließen kann. Gibt man beispielsweise eine Flüssigkeit auf die erste offene Seite des Trägermaterials, so fließt diese aus der zweiten offenen Seite heraus. Damit dies beim Einbringen der Aerogellösung erfindungsgemäß nicht geschieht, wird bevorzugt vor dem Einbringen der Aerogellösung auf der ersten offenen Seite des Trägermaterials eine erste Materialschicht aufgebracht. Wird die Trägerstruktur auf eine Oberfläche gestellt, die das Durchfließen der Aerogellösung verhindert, von der jedoch die Aerogellösung beziehungsweise das später ausgehärtete Aerogel leicht entfernt werden kann, ist das Aufbringen einer Materialschicht vor dem Einbringen der Aerogellösung nicht notwendig. Eine solche Materialschicht ist auch dann nicht notwendig, wenn die Trägerstruktur in die Aerogellösung eingetaucht wird, wodurch die Aerogellösung ebenfalls in die Hohlräume der Trägerstruktur eingebracht wird. Häufig weisen Trägerstrukturen, insbesondere Wabenstrukturen, auf Grund Ihres Herstellungsverfahrens bereits auf einer Seite eine Materialschicht auf, wodurch eine offene Seite bereits verschlossen ist. In diesem Fall erübrigt sich das Aufbringen einer weiteren Materialschicht.A honeycomb structure, like other support materials with macroscopic cavities, usually has two open sides through which a liquid can flow. If, for example, a liquid is applied to the first open side of the carrier material, it flows out of the second open side. So that this does not occur according to the invention when introducing the aerosol solution, a first material layer is preferably applied to the first open side of the carrier material prior to the introduction of the aerosol solution. If the carrier structure is placed on a surface which prevents the aerosol solution from flowing through, but from which the aerosol solution or the subsequently cured airgel can be easily removed, it is not necessary to apply a layer of material prior to introducing the aerosol solution. Such a material layer is not necessary even if the support structure is immersed in the aerosol solution, whereby the aerosol solution is also introduced into the cavities of the support structure. Frequently, carrier structures, in particular honeycomb structures, already have a material layer on one side due to their production method, as a result of which an open side is already closed. In this case, the application of a further layer of material is unnecessary.

Wird vor dem Einbringen der Aerogellösung die erste offene Seite des Trägermaterials nicht mit einer Materialschicht abgedeckt, so kann dies auch nach dem Trocknen der Aerogellösung erfolgen. Weiterhin kann nach dem Trocknen der Aerogellösung auch auf die zweite offene Seite, welche der ersten offenen Seite des Trägermaterials gegenüber liegt, eine Materialschicht aufgebracht werden. Diese Materialschicht auf der zweiten offenen Seite des Trägermaterials kann mit der ersten Materialschicht gleich sein. Es können jedoch auch voneinander verschiedene Materialschichten aufgebracht werden. Ein erfindungsgemäßer Kernwerkstoff 1 kann somit an den einander gegenüberliegenden offenen Seiten eine Materialschicht aufweisen.If, before introducing the aerosol solution, the first open side of the carrier material is not covered with a layer of material, this can also take place after the aerosol solution has been dried. Furthermore, after drying the aerosol solution, a material layer can also be applied to the second open side, which lies opposite the first open side of the carrier material. This layer of material on the second open side of the substrate may be the same as the first layer of material. However, it is also possible to apply mutually different material layers. An inventive core material 1 can thus have a layer of material on the opposite open sides.

Bei den Materialien, die als Materialschicht auf die offenen Seiten der Trägerstruktur aufgebracht werden, kann es sich beispielsweise um Filter aus Vlies oder Papier handeln.The materials which are applied as a material layer to the open sides of the carrier structure may be, for example, filters made of fleece or paper.

Das Verfahren ermöglicht ein vollständiges Auffüllen der Hohlräume des Trägermaterials mit einem nach der Trocknung erhaltenen Aerogel. Damit das Trägermaterial mit dem Aerogel vollständig bedeckt ist und keine Hohlräume bestehen, ist es möglich, dass man das Einbringen der Aerogellösung in die Trägerstruktur unter Einwirkung von Ultraschall ausführt. Durch Ultraschall werden eventuell vorhandene Gasblasen aus dem Trägermaterial beziehungsweise der Aerogellösung herausgetragen.The method allows a complete filling of the cavities of the carrier material with an airgel obtained after drying. So that the carrier material is completely covered with the airgel and there are no cavities, it is possible to carry out the introduction of the aerosol solution into the carrier structure under the influence of ultrasound. Ultrasonically, any gas bubbles present are carried out of the carrier material or the aerosol solution.

Um einen stabilen und kompakten Kernwerkstoff 1 zu erhalten, kann es ebenfalls notwendig sein, die Hydrophobie beziehungsweise Hydrophilie des Trägermaterials mit der des Aerogels beziehungsweise der Aerogellösung abzustimmen. Dabei kann die Materialhaftung des Aerogels beispielsweise auf einer Folie getestet werden, welche aus dem gleichen Material besteht, wie das Trägermaterial. Insbesondere durch Variation des pH-Werts der Aerogellösung kann die Haftung des Aerogels mit dem Trägermaterial eingestellt und verbessert werden.A stable and compact core material 1 To obtain, it may also be necessary to match the hydrophobicity or hydrophilicity of the carrier material with that of the airgel or the aerosol solution. The material adhesion of the airgel can be tested for example on a film which consists of the same material as the carrier material. In particular, by varying the pH of the aerosol solution, the adhesion of the airgel with the carrier material can be adjusted and improved.

Weiterhin ist es möglich, die Trägerstruktur vor dem Einbringen der Aerogellösung mit einer Beschichtung zu versehen. Diese Beschichtung ist auf die Hydrophobie beziehungsweise Hydrophilie der Aerogellösung abgestimmt und ermöglicht dadurch eine verbesserte Haftung zwischen Aerogel und Trägerstruktur. Hier umfasst der Kernwerkstoff 1 dann eine beschichtete Trägerstruktur sowie ein Aerogel.Furthermore, it is possible to provide the carrier structure with a coating before introducing the aerosol solution. This coating is tailored to the hydrophobicity or hydrophilicity of the aerosol solution and thereby enables improved adhesion between airgel and support structure. Here the core material covers 1 then a coated support structure and an airgel.

Hydrophob im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass das Material gegenüber Wasser bei Raumtemperatur (25°C) einen Kontaktwinkel von mehr als 90° zeigt. Hydrophile Materialien zeigen gegenüber Wasser einen entsprechenden Kontaktwinkel von weniger als 90°.Hydrophobic in the sense of the present invention means that the material shows a contact angle of more than 90 ° with respect to water at room temperature (25 ° C.). Hydrophilic materials exhibit a corresponding contact angle of less than 90 ° with respect to water.

Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens erhält man einen Kernwerkstoff 1 aus einem Trägermaterial mit makroskopischen Hohlräumen, in welchem die Hohlräume vollständig mit einem Aerogel gefüllt sind.With the aid of the described method, a core material is obtained 1 from a carrier material with macroscopic cavities, in which the cavities are completely filled with an airgel.

Das Trägermaterial umfasst bevorzugt eine Wabenstruktur, insbesondere eine Papierwaben-, Pappwaben-, Aluminiumwaben-, Aramidwaben- oder Polymerwabenstruktur. Die Hohlräume des Trägermaterials können mit einem aus dem Stand der Technik bekannten organischen oder anorganischen Aerogel gefüllt sein. Organische Aerogele, besonders bevorzugt Resorcin-Formaldehyd-Aerogele befinden sich als Füllstoff in den Hohlräumen, da diese auch bei unterkritischen Bedingungen getrocknet werden können, was eine gute Haftung mit dem Trägermaterial ermöglicht. Soll der erfindungsgemäße Kernwerkstoff 1 insbesondere im Brandschutz eingesetzt werden, so ist es bevorzugt, dass es sich bei dem Aerogel um ein anorganisches Aerogel handelt, da dies auch bei höheren Temperaturen noch stabil ist.The carrier material preferably comprises a honeycomb structure, in particular a paper honeycomb, honeycomb honeycomb, aluminum honeycomb, aramid honeycomb or polymer honeycomb structure. The cavities of the carrier material may be filled with an organic or inorganic airgel known from the prior art. Organic aerogels, more preferably resorcinol-formaldehyde aerogels are present as a filler in the cavities, since they can be dried even under subcritical conditions, which allows good adhesion with the substrate. If the core material according to the invention 1 are used in particular in fire protection, it is preferred that the airgel is an inorganic airgel, since this is still stable even at higher temperatures.

Die dreidimensionale Netzwerkstruktur des getrockneten Aerogels besteht vorzugsweise aus Teilchen einer Größe von weniger als 5 μm, insbesondere von weniger als 3 μm, besonders bevorzugt liegt die Teilchengröße im Bereich von 100 nm bis 3 μm. Kleine Teilchen ermöglichen eine besonders gute, möglichst vollständige Füllung der Hohlräume der Trägerstruktur. Die Größe der Teilchen wird anhand Rasterelektronenmikroskopischer (REM) Aufnahmen bestimmt.The three-dimensional network structure of the dried airgel preferably consists of particles of a size of less than 5 μm, in particular of less than 3 μm, particularly preferably the particle size is in the range of 100 nm to 3 μm. Small particles allow a particularly good, as complete as possible filling of the cavities of the support structure. The size of the particles is determined by scanning electron micrographs (SEM).

Der erfindungsgemäße Kernwerkstoff 1 weist bevorzugt eine Dichte im Bereich von 0,1 bis 0,3 g/cm3 und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,04 bis 0,06 W/mK auf. Die geringe Dichte und die geringe Wärmeleitfähigkeit ermöglichen eine Anwendung als Brandschutzmaterial, welches auch in solchen Bereichen eingesetzt werden kann, in welchen ein geringes Gewicht von Nöten ist.The core material according to the invention 1 preferably has a density in the range of 0.1 to 0.3 g / cm 3 and / or a thermal conductivity in the range of 0.04 to 0.06 W / mK. The low density and the low thermal conductivity make it possible to use it as a fire protection material, which can also be used in areas in which a low weight is needed.

Ein erfindungsgemäßer Kernwerkstoff 1 ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Bestandteil einer Sandwichstruktur 3. In diesem Fall ist der Kernwerkstoff 1 zwischen zwei Deckschichten 2a, 2b angeordnet. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Sandwichstruktur 3.An inventive core material 1 is part of a sandwich structure in a further embodiment of the invention 3 , In this case, the core material 1 between two cover layers 2a . 2 B arranged. 1 shows schematically the structure of a sandwich structure according to the invention 3 ,

Die beiden Deckschichten 2a, 2b können dabei gleich oder voneinander verschieden sein. Sind die beiden Deckschichten 2a, 2b voneinander verschieden, so kann die Sandwichstruktur 3 eine tragende Haut als eine der Deckschichten 2a, 2b und eine Außenhaut als eine der beiden anderen Deckschichten 2a, 2b umfassen. Zwischen der tragenden Haut und der Außenhaut ist ein flammschützender Kern angeordnet. Bei diesem Kern handelt es sich um den erfindungsgemäßen Kernwerkstoff 1. Dabei dient der Kernwerkstoff 1 als Abstandhalter zwischen den beiden Deckschichten 2a, 2b. Auf Grund seines geringen Gewichtes, wird das Gewicht der erfindungsgemäßen Sandwichstruktur 3 insgesamt gering gehalten. Auf Grund der geringen Wärmeleitfähigkeit des Kernwerkstoffs 1, wird, bei Einstrahlung von Wärme auf eine der Deckschichten, die zweite Deckschicht thermisch nicht beansprucht. Im Brandfall wird somit die Deckschicht, die nicht dem Feuer direkt ausgesetzt ist, durch den Kernwerkstoff 1 geschützt.The two cover layers 2a . 2 B may be the same or different. Are the two cover layers 2a . 2 B different from each other, so can the sandwich structure 3 a bearing skin as one of the top layers 2a . 2 B and an outer skin as one of the other two cover layers 2a . 2 B include. Between the supporting skin and the outer skin a flame-retardant core is arranged. This core is the core material according to the invention 1 , The core material is used here 1 as a spacer between the two cover layers 2a . 2 B , Due to its low weight, the weight of the sandwich structure according to the invention 3 kept low overall. Due to the low thermal conductivity of the core material 1 , When heat is applied to one of the cover layers, the second cover layer is not thermally stressed. In case of fire, therefore, the top layer, which is not directly exposed to the fire, through the core material 1 protected.

Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Sandwichstruktur 3 umfasst die folgenden Schritte:
Bereitstellen des Kernwerkstoffes 1, welcher ein Trägermaterial und ein Aerogel umfasst, und
Kaschieren des Kernwerkstoffes 1 mit den Deckschichten 2a, 2b derart, dass der Kernwerkstoff 1 zwischen den Deckschichten 2a, 2b angeordnet ist.
A method for producing a sandwich structure according to the invention 3 includes the following steps:
Providing the core material 1 which comprises a carrier material and an airgel, and
Laminating the core material 1 with the cover layers 2a . 2 B such that the core material 1 between the cover layers 2a . 2 B is arranged.

Die Kaschierung des Kernwerkstoffes 1 mit den Deckschichten 2a, 2b kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zunächst eine Klebeschicht auf den Kernwerkstoff 1 aufgebracht wird, auf welche dann das eigentliche Material der Deckschicht 2a, 2b aufgebracht wird. Bevorzugt ist es jedoch, dass ein Prepreg-Material, welches sowohl eine Klebeschicht als auch die eigentliche Deckschicht umfasst, direkt auf den Kernwerkstoff 1 aufgebracht wird.The lamination of the core material 1 with the cover layers 2a . 2 B can be done, for example, by first applying an adhesive layer to the core material 1 is applied, which then the actual material of the cover layer 2a . 2 B is applied. However, it is preferred that a prepreg material, which comprises both an adhesive layer and the actual cover layer, directly on the core material 1 is applied.

Die Deckschichten 2a, 2b sind dabei bevorzugt ausgewählt aus faserverstärkten Kunststoffen, wie CFK (Kohlenstoff-faserverstärkter Kunststoff), GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff), AFK (aramidfaserverstärkter Kunststoff) oder NFK (Naturfaserverstärkter Kunststoff), oder Metallen, wie Aluminium oder Titan.The cover layers 2a . 2 B are preferably selected from fiber-reinforced plastics, such as CFRP (carbon fiber reinforced plastic), GFRP (glass fiber reinforced plastic), AFK (aramid fiber reinforced plastic) or NFK (natural fiber reinforced plastic), or metals such as aluminum or titanium.

Erfindungsgemäß ist es möglich, dass die Sandwichstruktur 3 nicht nur einen Kernwerkstoff 1 umfasst, welcher sich zwischen zwei Deckschichten 2a, 2b befindet. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass sich an eine der beiden Deckschichten 2a, 2b ein weiterer Kernwerkstoff 1 anschließt, welcher wiederum mit einer weiteren Deckschicht 2a, 2b versehen ist. Es ergibt sich hier ein Schichtaufbau, in welchem sich Kernwerkstoff 1 und jeweils eine Deckschicht 2a, 2b miteinander abwechseln. Der so erhaltene Verbundwerkstoff schließt an den äußeren Schichten jeweils mit einer Deckschicht 2a, 2b ab.According to the invention, it is possible that the sandwich structure 3 not just a core material 1 comprising, which is between two cover layers 2a . 2 B located. According to the invention it is also possible that to one of the two outer layers 2a . 2 B another core material 1 connects, which in turn with another cover layer 2a . 2 B is provided. This results in a layer structure in which core material 1 and one covering layer each 2a . 2 B alternate with each other. The resulting composite material closes on the outer layers each with a cover layer 2a . 2 B from.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Sandwichstruktur 3 aus einem erfindungsgemäßen Kernwerkstoff 1 sowie zwei Deckschichten 2a, 2b, wobei der Kernwerkstoff 1 zwischen den Deckschichten 2a, 2b angeordnet ist.In a preferred embodiment, the sandwich structure according to the invention 3 from a core material according to the invention 1 as well as two outer layers 2a . 2 B , where the core material 1 between the cover layers 2a . 2 B is arranged.

Ist auf dem Kernwerkstoff 1 eine Materialschicht aufgetragen, so ergibt sich ein Schichtaufbau von erster Deckschicht 2a, Materialschicht, Kernwerkstoff 1, Materialschicht, zweite Deckschicht 2b. Die beiden Materialschichten können dabei, ebenso wie die Deckschichten, gleich oder voneinander verschieden sein. Is on the core material 1 applied a layer of material, the result is a layer structure of the first cover layer 2a , Material layer, core material 1 , Material layer, second cover layer 2 B , The two layers of material can, as well as the outer layers, be the same or different from each other.

Aufgrund des Aerogels als Bestandteil des Kernwerkstoffs 1 beziehungsweise der Sandwichstruktur 3 weist das Material thermisch isolierende Eigenschaften auf. Zudem ist das Gewicht gering. Dies ermöglicht die Verwendung der Sandwichstruktur 3 als Bauteil in Land-, Wasser- und/oder Luftfahrzeugen, wie beispielsweise Autos, Flugzeugen und/oder Zügen. Beispielsweise kann die Sandwichstruktur 3 als Außenhaut in einem Flugzeug eingesetzt werden. Durch die dann erhöhte Wärmeisolierung der Außenhaut könnte Dämmmaterial eingespart werden und Flugzeuge könnten somit leichter und damit energiesparender werden. Gleiches gilt auch für andere Fahrzeuge, in welchen der erfindungsgemäß hergestellte Kernwerkstoff 1 beziehungsweise die Sandwichstruktur 3 Einsatz findet.Due to the airgel as part of the core material 1 or the sandwich structure 3 the material has thermally insulating properties. In addition, the weight is low. This allows the use of the sandwich structure 3 as a component in land, water and / or aircraft, such as cars, airplanes and / or trains. For example, the sandwich structure 3 be used as an outer skin in an aircraft. By the then increased heat insulation of the outer skin insulating material could be saved and aircraft could thus be lighter and thus more energy efficient. The same applies to other vehicles in which the core material produced according to the invention 1 or the sandwich structure 3 Use finds.

Ausführungsbeispiele:EXAMPLES

Ausführungsbeispiel 1:Embodiment 1

• Ansetzen der Lösung:• Preparing the solution:

Zunächst wurden 127,4 g entionisiertes Wasser (W) in einem Becher eingewogen. Danach wurden 50,0 g Resorcin (R) zugegeben, die Lösung wurde bei Raumtemperatur solange gerührt bis sich das Resorcin vollständig gelöst hatte (5 bis 7 Min). Danach wurden 76,8 g Formaldehyd (F) (24 wt-%-Lösung) dazugegeben und weitere 5 Min gerührt. Als nächstes kamen 0,032 g Na2CO3 © (Feststoff) in die Lösung. Nach weiteren 5 Min Rühren wurde der pH-Wert mit verdünnter Salpetersäure eingestellt. Der pH-Wert der Lösung wurde auf 5,7 eingestellt. Die Lösung wurde weitere 20 Min bei Raumtemperatur gerührt.First, 127.4 g of deionized water (W) was weighed in a beaker. Thereafter, 50.0 g of resorcinol (R) were added, the solution was stirred at room temperature until the resorcinol had completely dissolved (5 to 7 min). Thereafter, 76.8 g of formaldehyde (F) (24 wt% solution) were added thereto and stirred for a further 5 min. Next, 0.032 g of Na 2 CO 3 © (solid) was added to the solution. After stirring for a further 5 minutes, the pH was adjusted with dilute nitric acid. The pH of the solution was adjusted to 5.7. The solution was stirred for another 20 min at room temperature.

Nach dem Ansetzen wurde jeweils ein Stück HexWeb® der Firma Hexcel, Welkenraedt, Belgien mit einer Größe von 3,0 × 3,0 cm in ca. 13 mL Resorcin-Formaldehyd-Lösung gelegt. HexWeb® ist eine mit einem Phenolharz beschichtete Aramid-Wabenstruktur.After preparation in each case a piece HexWeb ® Hexcel, Welkenraedt, Belgium was added with a size of 3.0 × 3.0 cm in approximately 13 mL resorcinol-formaldehyde solution. HexWeb ® is a phenolic resin coated aramid honeycomb.

• Zusammensetzung der Aerogellösung (Verhältnisse der Bestandteile):Composition of the aerosol solution (ratios of constituents):

  • R/C 1500; R/F 0,74; R/W 0,044R / C 1500; R / F 0.74; R / W 0.044

• Gelation:• Gelation:

Die Lösungen mit der Aramid-Wabenstruktur wurden in dicht verschließbare Behälter aus Polypropylen gefüllt und in Ofen bei 80°C zwei Tage lang gelieren gelassen.The aramid honeycomb solutions were packed in sealed polypropylene containers and allowed to gel in oven at 80 ° C for two days.

• Trocknen:• Dry:

Das Gel wurde 24 Stunden bei 80°C getrocknet. Das Resultat sind Waben, die vollständig mit RF-Aerogel ausgefüllt sind. Das Wabenmaterial wird nahezu perfekt benetzt, was aus der Rasterelektronenmikroskopaufnahme in 2 zu erkennen ist.The gel was dried at 80 ° C for 24 hours. The result is honeycombs that are completely filled with RF airgel. The honeycomb material is wetted almost perfectly, which can be seen from the scanning electron micrograph in 2 can be seen.

Ausführungsbeispiel 2:Embodiment 2:

Beschichtung von Pappe mit RF-AerogelCoating of cardboard with RF airgel

Es wurde eine Aerogellösung wie in Ausführungsbeispiel 1 angesetzt, mit der folgenden Zusammensetzung: R/F = 0,74; R/C = 1500; R/W = 0,044. Der pH-Wert der Lösung wurde auf 5,62 eingestellt. Die Lösung wurde 20 Min gerührt. Danach wurde Pappe zu unterschiedlichen Zeitpunkten für unterschiedliche Eintauchdauern in diese RF-Lösung eingetaucht. Die Größe der Pappproben betrug etwa 4 cm × 4 cm.

  • – Reihe 1: Pappe wurde direkt nach dem Rühren für 30 bis 300 Sekunden (s) eingetaucht;
  • – Reihe 2: RF-Lösung wurde bei 80°C für 30 Min in Ofen gehalten, dann wurde Pappe für 30 bis 300 s eingetaucht;
  • – Reihe 3: RF-Lösung wurde bei 80°C für 60 Min in Ofen gehalten, dann wurde Pappe für 30 bis 300 s eingetaucht.
An aerosol solution was prepared as in Embodiment 1, having the following composition: R / F = 0.74; R / C = 1500; R / W = 0.044. The pH of the solution was adjusted to 5.62. The solution was stirred for 20 min. Cardboard was then immersed in this RF solution for different dipping times at different times. The size of the cardboard samples was about 4 cm × 4 cm.
  • - Row 1: Cardboard was dipped immediately after stirring for 30 to 300 seconds (s);
  • Row 2: RF solution was kept in oven at 80 ° C for 30 minutes, then cardboard was immersed for 30 to 300 seconds;
  • Row 3: RF solution was kept in oven at 80 ° C for 60 min, then cardboard was immersed for 30 to 300 sec.

Die Proben wurden in verschlossenen Behältern 1 Tag bei 80°C gehalten und danach 1 Tag bei 80°C getrocknet. Die fertigen Proben waren hart und dunkelbraun. The samples were kept in sealed containers for 1 day at 80 ° C and then dried at 80 ° C for 1 day. The finished samples were hard and dark brown.

In den 3 bis 8 sind Rasterelektronenmikroskopische (REM) Aufnahmen der Proben dargestellt. Die Zuordnung ist der folgenden Tabelle 1 zu entnehmen: Tabelle 1: Fig. Reihe Eintauchdauer 3 1 300 s 4 1 30 s 5 2 30 s 6 2 300 s 7 3 30 s 8 3 300 s In the 3 to 8th Scanning electron micrographs (SEM) of the samples are shown. The assignment is shown in the following Table 1: TABLE 1 FIG. line Immersion time 3 1 300 s 4 1 30 s 5 2 30 s 6 2 300 s 7 3 30 s 8th 3 300 s

9 zeigt eine REM-Aufnahme von der eingesetzten Pappe vor der Beschichtung. 9 shows an SEM image of the cardboard used before the coating.

Im REM sieht man in den Figuren, dass das Aerogel Partikelgrößen im Bereich von 2 μm hat und das Aerogel, welches direkt auf der Pappe aufliegt, kleiner 500 nm ist. Ausnahme ist die Probe ”Reihe 3, 300 s” (8), in welcher die Partikel auf der Pappe ebenso etwa 2 μm groß sind. Man erkennt eine gute Haftung der Aerogelteilchen an der Pappoberfläche. Das Aerogel ist auch nach 300 s Eintauchzeit nicht in die Pappe eingedrungen.The SEM shows in the figures that the airgel has particle sizes in the range of 2 μm and that the airgel, which rests directly on the cardboard, is smaller than 500 nm. Exception is the sample "Series 3, 300 s" ( 8th ) in which the particles on the cardboard are also about 2 μm in size. One recognizes a good adhesion of the airgel particles to the cardboard surface. The airgel has not penetrated into the cardboard even after 300 s immersion time.

Um die Materialeigenschaften der Wabenstruktur selbst nicht zu beeinflussen, ist es wichtig, dass die Aerogellösung nicht in das Material, aus der die Wabenstruktur besteht, eindringt. Das Material, also die Wabenstruktur, soll an der Oberfläche beschichtet werden. Dies soll jedoch vollständig und mit guter Haftung erfolgen.In order not to influence the material properties of the honeycomb structure itself, it is important that the aerosol solution does not penetrate into the material constituting the honeycomb structure. The material, ie the honeycomb structure, should be coated on the surface. However, this should be done completely and with good adhesion.

Wie aus den REM-Aufnahmen im Ausführungsbeispiel 2 (3 bis 8) hervorgeht, haftet das Aerogel auf der Oberfläche der Pappe. Pappe ist ein Material, aus dem eine Wabenstruktur erfindungsgemäß bestehen kann. Durch das eintauchen der Pappe in die Aerogellösung wird die Pappe von der Lösung nicht durchdrängt. Sie wird lediglich beschichtet, so dass die Materialeigenschaften der Pappe, also des Trägermaterials, selbst nicht verändert werden sondern erhalten bleiben.As from the SEM images in the embodiment 2 ( 3 to 8th ), the airgel adheres to the surface of the cardboard. Cardboard is a material from which a honeycomb structure may consist according to the invention. By immersing the cardboard in the aerosol solution, the cardboard is not penetrated by the solution. It is merely coated, so that the material properties of the cardboard, so the carrier material, not even be changed but remain intact.

Ausführungsbeispiel 3:Embodiment 3

Aramid-Wabenstruktur mit super-flexiblen Silica-AerogelAramid honeycomb structure with super-flexible silica airgel

1. Ansetzen der Aerogellösung (Silca-Lösung):1. Preparation of Aerogell Solution (Silca Solution):

Die Ausgangschemikalien Methyltrimethoxisiloxan (MTMS), Methanol, H3O+ (zum Beispiel verdünnte HCl) und Cetyltrimethylammoniumchlorid (CTAC) wurden in einem Molmassenverhältnis von MTMS:Methanol 35:1, MTMS:H3O+ von 4:1 und MTMS:Cetyltrimethylammoniumchlorid (CTAC) von ebenfalls 4:1 angesetzt und 180 Minuten unter ständigem Rühren bei Raumtemperatur zur Hydrolyse gebracht, anschließend erfolgte die Zugabe von Ammoniumhydroxid, durch welche die Gelation initiiert wurde. Typischerweise wurden 12,2 g MTMS in 100,24 g Methanol in einem Reagenzglas gelöst, danach wurden 2,034 g CTAC und 6,445 g einer 0,0001 M HCl-Lösung zugegeben. Das Reagenzglas wurde mit Aluminiumfolie abgedeckt, die Lösung 3 Stunden gerührt. Die Kondensationsreaktion wurde durch Zugabe von 12,533 g NH4OH (28–30%) initiiert.The starting chemicals methyltrimethoxysiloxane (MTMS), methanol, H 3 O + (for example, dilute HCl) and cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) were used in a molar mass ratio of MTMS: methanol 35: 1, MTMS: H 3 O + of 4: 1 and MTMS: cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) was also prepared 4: 1 and 180 minutes with constant stirring at room temperature for hydrolysis, followed by the addition of ammonium hydroxide, through which the gelation was initiated. Typically, 12.2 g of MTMS was dissolved in 100.24 g of methanol in a test tube, after which 2.034 g of CTAC and 6.445 g of 0.0001 M HCl solution were added. The test tube was covered with aluminum foil, the solution was stirred for 3 hours. The condensation reaction was initiated by the addition of 12.533 g of NH 4 OH (28-30%).

2. Befüllung der Wabenstruktur:2. Filling the honeycomb structure:

Nach dem Ansetzen wurde jeweils ein Stück HexWeb® (Firma Hexcel, Belgien) (C1-6,4-24; C1-3,2-29) mit einer Größe von 3 × 3 cm in ca. 13 mL Silica-Lösung gelegt.After attaching a piece HexWeb ® was respectively (Hexcel, Belgium) (C1-6,4-24; C1-3,2-29) set with a size of 3 × 3 cm in about 13 mL silica solution.

3. Gelation des Aerogels in der Wabenstruktur: 3. Gelation of the airgel in the honeycomb structure:

Die mit Aerogel-Lösungen gefüllten Aramid-Wabenstrukturen (HexWeb®) wurden in dicht verschließbare Behälter aus Polypropylen (PP) gefüllt und gelierten in einem Ofen bei 50°C über fünf Tage.The filled with airgel solutions aramid honeycomb structures (HexWeb ®) was filled into sealable containers made of polypropylene (PP) and gelled in an oven at 50 ° C for five days.

4. Waschen des Verbundmaterials:4. Washing the composite material:

Nach fünf Tagen wurden die Behälter über weitere 5 Tage hinweg zum Waschen und zum Lösungsmittelaustausch geöffnet. Dazu wurde zweimal täglich die über den Aerogelen stehende Lösung entfernt und durch Ethanol ersetzt. Auf diese Weise wurden Methanol, Wasser und nicht abreagierte Ausgangsstoffe sowie alle Zusatzstoffe aus dem Gelkörper entfernt.After five days, the containers were opened for an additional 5 days for washing and solvent exchange. For this purpose, the solution standing over the aerogels was removed twice daily and replaced by ethanol. In this way, methanol, water and unreacted starting materials and all additives were removed from the gel body.

5. Trocknen des Verbundmaterials:5. Drying of the composite material:

Anschließend wurden die Gele in einer Extraktionsanlage in Durchfluss mittels überkritischen CO2 bei 90–100 bar getrocknet.Subsequently, the gels were dried in an extraction plant in flow by means of supercritical CO 2 at 90-100 bar.

6. Resultate6. Results

Das Wabenmaterial ist nahezu perfekt benetzt. Eine Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der mit super-flexiblem Silica-Aerogel gefüllten Aramid-Wabenstruktur zeigt 12. Die gute Haftung des Aerogels auf dem Trägermaterial ist hier deutlich zu erkennen. Die mittlere Dichte des Verbundmaterials betrug 0,037 g/ccm und die Wärmeleitfähigkeit 0,034 W/mK. Die Ergebnisse der Kompressionstest (13) zeigen, dass der Verbundwerkstoff, im Vergleich zu reinen Stoffen, einen deutlich höheren elastischen Modul aufweist. Der Kompressionstest von super-flexiblem Silica-Aerogelen, Aramid-Wabenstrukturen und Verbundwerkstoffen in der Ebene (13a) und senkrecht zur Ebene (13b) ist in 13 gezeigt. In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die Ergebnisse zusammengefasst: Tabelle 2: Material E-Modul, Mpa Aramid-Wabenstrukturen 0.03–0.108 in der Ebene 5.2–25.5 senkrecht zur Ebene super-flexiblem Silica-Aerogel 0.0025 Verbundwerkstoff (Aramid-Waben gefüllt mit super-flexiblem Silica-Aerogel) 0.028–0.137 in der Ebene 6.5–21.3 senkrecht zur Ebene The honeycomb material is almost perfectly wet. A scanning electron micrograph of the super-flexible silica airgel-filled aramid honeycomb structure 12 , The good adhesion of the airgel on the substrate is clearly visible here. The average density of the composite was 0.037 g / cc and the thermal conductivity was 0.034 W / mK. The results of the compression test ( 13 ) show that the composite material has a significantly higher elastic modulus compared to pure materials. The compression test of super-flexible silica aerogels, aramid honeycomb structures and composite materials in the plane ( 13a ) and perpendicular to the plane ( 13b ) is in 13 shown. Table 2 below summarizes the results: TABLE 2 material Modulus of elasticity, MPa Aramid honeycomb structures 0.03-0.108 in the plane 5.2-25.5 perpendicular to the plane super-flexible silica airgel 0.0025 Composite material (aramid honeycomb filled with super-flexible silica airgel) 0.028-0.137 in the plane 6.5-21.3 perpendicular to the plane

Ausführungsbeispiel 4:Embodiment 4

Aramid-Wabenstruktur mit semi-flexiblen Silica-AerogelAramid honeycomb structure with semi-flexible silica airgel

1. Ansetzen der Aerogellösung:1. Preparation of the Aerogell Solution:

Die Ausgangschemikalien Methyltrimethoxisiloxan (MTMS) und (3-Glycidoxypropyl)-methyldiethoxysilan (GPTMS) wurden im Molmassenverhältnis MTMS:GPTMS = 0,25 vorgelegt. Das Verhältnis von MTMS:Methanol betrug 30:1, das von MTMS:H3O+ 30:1 und das von MTMS:Cetyltrimethylammoniumchlorid (CTAC) = 0,071. Es wurde eine entsprechende Lösung angesetzt und 180 Minuten unter ständigem Rühren bei Raumtemperatur zur Hydrolyse gebracht, anschließend erfolgte die Zugabe von Diethylentriamin (DETA) im Verhältnis MTMS:DETA = 0,125, durch welche die Gelation initiiert wurde.The starting chemicals methyltrimethoxysiloxane (MTMS) and (3-glycidoxypropyl) -methyldiethoxysilane (GPTMS) were introduced in the molar mass ratio MTMS: GPTMS = 0.25. The ratio of MTMS: methanol was 30: 1, that of MTMS: H 3 O + 30: 1 and that of MTMS: cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) = 0.071. An appropriate solution was prepared and brought to hydrolysis for 180 minutes with constant stirring at room temperature, followed by the addition of diethylenetriamine (DETA) in the ratio MTMS: DETA = 0.125, through which the gelation was initiated.

Beispielsweise wurden 14,64 g MTMS und 6,36 g GPTMS in 103,32 g Methanol gelöst. Danach erfolgte die Zugabe von 2,43 g CTAC und 58,11 g HCl. Im verschlossenen Reagenzglas wurde die Lösung 3 Stunden gerührt. Im letzten Schritt wurden 1,38 g DETA zur Lösung zugegeben.For example, 14.64 g of MTMS and 6.36 g of GPTMS were dissolved in 103.32 g of methanol. This was followed by the addition of 2.43 g of CTAC and 58.11 g of HCl. In the sealed test tube, the solution was stirred for 3 hours. In the last step, 1.38 g of DETA was added to the solution.

2. Befüllung der Wabenstruktur:2. Filling the honeycomb structure:

Nach dem Ansetzen wurde jeweils ein Stück HexWeb® (Firma Hexcel, Belgien) (C1-6,4-24; C1-3,2-29) in einer Größe von 3 × 3 cm in ca. 13 mL Silica-Lösung gelegt.After attaching a piece HexWeb ® was respectively (Hexcel, Belgium) (C1-6,4-24; C1-3,2-29) placed in a size of 3 × 3 cm in about 13 mL silica solution.

3. Gelation des Aerogels in der Wabenstruktur: 3. Gelation of the airgel in the honeycomb structure:

Die mit Lösungen gefüllten Aramid-Wabenstrukturen wurden in dicht verschließbare Behälter aus Polypropylen (PP) gefüllt und gelierten in einem Ofen bei 50°C über drei Tage.The solution-filled aramid honeycomb structures were filled into tightly sealed polypropylene (PP) containers and gelled in an oven at 50 ° C for three days.

4. Waschen des Verbundmaterials:4. Washing the composite material:

Nach fünf Tagen wurden die Behälterüber weitere 5 Tage hinweg zum Waschen und zum Lösungsmittelaustausch geöffnet. Dazu wurde zweimal täglich die über den Gelen stehende Lösung entfernt und durch Ethanol ersetzt. Auf diese Weise wurden Methanol, Wasser und nicht abreagierte Ausgangsstoffe sowie alle Zusatzstoffe aus dem Gelkörper entfernt.After five days, the containers were opened for an additional 5 days for washing and solvent exchange. To do so, the solution above the gels was removed twice a day and replaced with ethanol. In this way, methanol, water and unreacted starting materials and all additives were removed from the gel body.

5. Trocknen des Verbundmaterials:5. Drying of the composite material:

Anschließend wurden die Gele in einer Extraktionsanlage in Durchfluss mittels überkritischen CO2 getrocknet.Subsequently, the gels were dried in an extraction plant in the flow by means of supercritical CO 2 .

6. Resultat:6. Result:

Die Wabenstruktur ist vollständig mit Silica-Aerogel ausgefüllt. Das Wabenmaterial wird nahezu perfekt benetzt. 14 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der mit semi-flexiblem Silica-Aerogel gefüllten Aramid-Wabenstruktur. Die gute Haftung des semi-flexiblem Aerogels auf dem Trägermaterial ist deutlich zu erkennen. Die mittlere Dichte des Verbundmaterials betrug 0,092 g/ccm und die Wärmeleitfähigkeit 0,038 W/mK. Die Ergebnisse der Kompressionstest zeigen (15), dass der Verbundwerkstoff, im Vergleich zu reinen Stoffen, einen deutlich höheren elastischen Modul aufweist. Kompressionstest von semi-flexiblem Silica-Aerogelen, Aramid-Wabenstrukturen und Verbundwerkstoffen in der Ebene (15a) und senkrecht zur Ebene (15b). Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengefasst: Tabelle 3: Material E-Modul, Mpa Aramid-Wabenstrukturen 0,03–0,11 in der Ebene 5,2–25,5 senkrecht zur Ebene semi-flexibles Silica-Aerogel 0,074 unabhängig der Ebene Verbundwerkstoff: (Aramid-Waben gefüllt mit semi-flexiblem Silica-Aerogel) 0,06–0,16 in der Ebene 67–20,2 senkrecht zur Ebene The honeycomb structure is completely filled with silica airgel. The honeycomb material is wetted almost perfectly. 14 shows a scanning electron micrograph of semi-flexible silica airgel filled aramid honeycomb. The good adhesion of the semi-flexible airgel on the substrate is clearly visible. The average density of the composite was 0.092 g / cc and the thermal conductivity was 0.038 W / mK. The results of the compression test show ( 15 ), that the composite material, compared to pure materials, has a much higher elastic modulus. Compression test of semi-flexible silica aerogels, aramid honeycomb structures and composite materials in the plane ( 15a ) and perpendicular to the plane ( 15b ). The results are summarized in Table 3 below: TABLE 3 material Modulus of elasticity, MPa Aramid honeycomb structures 0.03-0.11 in the plane 5,2-25,5 perpendicular to the plane semi-flexible silica airgel 0.074 regardless of the level Composite material: (aramid honeycomb filled with semi-flexible silica airgel) 0.06-0.16 in the plane 67-20.2 perpendicular to the plane

Ausführungsbeispiel 5:Embodiment 5:

Gemäß Ausführungsbeispiel 1 hergestellte Waben wurden mittels thermogravimetrischen Analysen, welche mit Infrarotspektroskopie gekoppelt waren, zur Bestimmung des thermischen Zersetzungsverhaltens durchgeführt.Honeycombs prepared according to Example 1 were subjected to thermal decomposition behavior by means of thermogravimetric analyzes coupled with infrared spectroscopy.

Die thermogravimetrische Analyse (TGA), auch Thermogravimetrie genannt, ist eine analytische Methode bzw. Methode der thermischen Analyse oder Thermoanalytik, bei der die Masseänderung einer Probe in Abhängigkeit von der Temperatur und Zeit gemessen wird. Die Proben wurden in einem Ofen in einem Temperaturbereich von 26°C bis 1000°C erhitzt. Dabei wurde der Masseverlust bestimmt. Gleichzeitig wurde von den während des Erhitzens entstandenen Gasen eine Analyse mittels Infrarotspektroskopie durchgeführt.Thermogravimetric analysis (TGA), also known as thermogravimetry, is an analytical method or method of thermal analysis or thermoanalytics in which the mass change of a sample is measured as a function of temperature and time. The samples were heated in an oven in a temperature range of 26 ° C to 1000 ° C. The mass loss was determined. At the same time, an analysis by means of infrared spectroscopy was carried out on the gases formed during the heating.

10 zeigt die TGA-Kurven einer Aramidwabe ohne Aerogel (gestrichelte Linie) und einer Aramidwabe mit RF-Aerogel beschichtet (durchgezogene Linie) (hergestellt gemäß Ausführungsbeispiel 1). 10 shows the TGA curves of an aramid honeycomb without airgel (dashed line) and an aramid honeycomb coated with RF airgel (solid line) (prepared according to Embodiment 1).

Die TGA-Kurve von Aramidwaben (beschichtet mit Phenolharz) ohne Aerogel zeigte im gemessenen Temperaturbereich von 26 bis 1000°C einen Massenverlust von ca. 50%, wobei man 2 Stufen bei 100°C und 450°C erkennen konnte. Obwohl sich Aramid bei 500–550°C zersetzt ( K. E. Perepelkin, Fibre Chemistry 35 (4), 265–269, 2003 ), sieht man anhand TGA-Kurve, dass die Zersetzung weiter bis 1000°C stattfindet. Das liegt möglicherweise an der Harzbeschichtung der Wabe. Bei mit Aerogel beschichteten Aramidwaben betrug der Massenverlust ca. 57%. Man erkennt einen leichten Abstieg im Bereich 100–400°C und eine Stufe bei 450°C.The TGA curve of aramid honeycombs (coated with phenolic resin) without airgel showed in the measured temperature range of 26 to 1000 ° C, a mass loss of about 50%, where you could see 2 stages at 100 ° C and 450 ° C. Although aramid decomposes at 500-550 ° C ( KE Perepelkin, Fiber Chemistry 35 (4), 265-269, 2003 ), you can see from the TGA curve that the decomposition continues up to 1000 ° C. This may be due to the resin coating of the honeycomb. For airgel-coated aramid honeycombs, the mass loss was about 57%. One recognizes a slight descent in the range 100-400 ° C and a stage at 450 ° C.

IR-Spektren, aufgenommen während der Pyrolyse bei der TGA, zeigten die Zersetzungsprodukte, die dabei entstanden. Der Massenverlust entspricht am Anfang der Menge an entweichendem CO2 und physikalisch absorbiertem Wasser (Peaks bei 2400 cm–1, 3500 und 1800 cm–1). In Tabelle 4 sind die Absorptionsbanden des Infrarotspektrums (IR-Absorptionsbanden) und die Zuordnung zu den chemischen Gruppen dargestellt, wie sie bei der Pyrolyse der Aramidwaben entstehen. Tabelle 5 zeigt die bei der Pyrolyse von mit RF-Aerogel gefüllten Aramidwaben zusätzlich auftretenden IR-Absorptionsbanden. Tabelle 4: Bande [cm–1] Gruppe 3900–3700 Wasser 3500 -N-H Valenzschwingung 2300, 695 CO2 3000–2600 -C-H Valenzschwingung 1739 -C=O Valenzschwingung 1700–1500 N-H2 Deformationsschwingung Tabelle 5: Bande [cm–1] Gruppe 3015 CH2 Streckschwingung 1081 C-O Streckschwingung 3619 O-H Valenzschwingung IR spectra recorded during pyrolysis at the TGA showed the decomposition products that resulted. The mass loss initially corresponds to the amount of escaping CO 2 and physically absorbed water (peaks at 2400 cm -1 , 3500 and 1800 cm -1 ). Table 4 shows the absorption bands of the infrared spectrum (IR absorption bands) and the assignment to the chemical groups resulting from the pyrolysis of the aramid honeycombs. Table 5 shows the IR absorption bands additionally occurring in the pyrolysis of aramid honeycombs filled with RF airgel. Table 4: Gang [cm -1 ] group 3900-3700 water 3500 -NH valence oscillation 2300, 695 CO 2 3000-2600 -CH valence vibration 1739 -C = O valence vibration 1700-1500 NH 2 deformation vibration Table 5: Gang [cm -1 ] group 3015 CH 2 stretching vibration 1081 CO stretching vibration 3619 OH valence vibration

Ausführungsbeispiel 6:Embodiment 6:

Pappwaben wurden analog zu Ausführungsbeispiel 1 mit einem RF-Aerogel beschichtet. Es wurden die gleichen thermogravimetrischen Analysen wie in Ausführungsbeispiel 5 durchgeführt. In 11 sind die TGA-Kurven von Papierwaben ohne Füllung (gestrichelte Linie) und Papierwaben mit Aerogelfüllung (durchgezogene Linie) dargestellt.Cardboard honeycombs were coated analogously to Embodiment 1 with an RF airgel. The same thermogravimetric analyzes as in Embodiment 5 were carried out. In 11 the TGA curves of paper honeycombs without filling (dashed line) and paper honeycomb with airgel filling (solid line) are shown.

Die TGA-Kurve von Papierwaben ohne Aerogel zeigte im gemessenen Temperaturbereich von 26°C bis 1000°C einen Massenverlust von 83%. Diese findet in 2 Stufen bei 100°C und 300–400°C statt. Bei mit Aerogel gefüllten Papierwaben betrug der Massenverlust 39,9%. Man erkennt im Spektrum (12) einen leichten Abstieg im Bereich 100–300°C und weiterhin eine Stufe bei 350–400°C.The TGA curve of paper honeycomb without airgel showed a mass loss of 83% in the measured temperature range of 26 ° C to 1000 ° C. This takes place in 2 stages at 100 ° C and 300-400 ° C instead. In airgel-filled paper honeycombs, the mass loss was 39.9%. One recognizes in the spectrum ( 12 ) a slight descent in the range 100-300 ° C and further one stage at 350-400 ° C.

IR-Spektren, aufgenommen während der Pyrolyse der TGA-Messung, zeigen die Zersetzungsprodukte, die dabei entstanden sind. Der Massenverlust am Anfang entspricht CO2 und physikalisch absorbiertem Wasser (Peaks im IR-Spektrum bei 2400 cm–1 und bei 1800 cm–1) ( Wang Shurong et. al, Front. Energy Power Eng. China 1 (4), 413–419, 2007 ). Zwischen 300–400°C erscheinen mehrere Peaks. In Tabelle 6 sind die Signale (Banden) im IR-Spektrum der Papierwabe dargestellt. Tabelle 7 zeigt die bei den mit Aerogel gefüllten Waben zusätzlich auftretenden Signale. Tabelle 6: Bande [cm–1] Gruppe 3900–3500 Wasser 2175 CO 2300, 695 -CO2 Valenzschwingung 1739 -C=O 1500–900 C-C und C-O Tabelle 7: Bande [cm–1] Gruppe 3000 Aryl-H Valenzschwingung aromatischer Verbindungen 2175 C=C Valenzschwingung aromatischer Ringe 1300 -O-H Streckschwingung IR spectra recorded during the pyrolysis of the TGA measurement show the decomposition products that have been formed. The mass loss at the beginning corresponds to CO 2 and physically absorbed water (peaks in the IR spectrum at 2400 cm -1 and at 1800 cm -1 ) ( Wang Shurong et. al, front. Energy Power Eng. China 1 (4), 413-419, 2007 ). Between 300-400 ° C appear several peaks. Table 6 shows the signals (bands) in the IR spectrum of the paper honeycomb. Table 7 shows the signals additionally occurring in the airgel filled honeycomb. Table 6: Gang [cm -1 ] group 3900-3500 water 2175 CO 2300, 695 -CO 2 valence vibration 1739 -C = O 1500-900 CC and CO Table 7: Gang [cm -1 ] group 3000 Aryl-H valence vibration of aromatic compounds 2175 C = C valence vibration of aromatic rings 1300 -OH stretching vibration

Die Ergebnisse der Ausführungsbeispiele 5 und 6 zeigen, dass sich weniger Wabenmaterial zersetzt, wenn es mit Aerogel beschichtet ist.The results of Embodiments 5 and 6 show that less honeycomb material decomposes when coated with airgel.

Dabei ist zu beachten, dass die Proben für die Messungen nach der Füllung mit Aerogel geschnitten wurden, sodass an den Schnittstellen Wabenmaterial frei wurde. Diese Stellen sind somit ungeschützt und fangen während der Pyrolyse schneller beziehungsweise früher an sich zu zersetzen.It should be noted that the samples were cut for the measurements after filling with airgel, so that at the interfaces honeycomb material was released. These sites are thus unprotected and begin to decompose faster or earlier during pyrolysis.

Ausführungsbeispiel 7:Embodiment 7:

Zur Bestimmung der Stabilität von mit Aerogel gefüllten Trägerstrukturen wurde eine Aramidwabe, wie sie auch ein Ausführungsbeispiel 1 eingesetzt wurde, in einem 3-Punkt-Biegeversuch auf ihre Biegefestigkeit untersucht. Ebenso wurde eine gemäß Ausführungsbeispiel 1 hergestellte mit RF-Aerogel gefüllte Aramidwabe im 3-Punkt-Biegeversuch auf ihre Biegefestigkeit hin untersucht.To determine the stability of airgel-filled carrier structures, an aramid honeycomb, as was also used in Example 1, was tested for bending strength in a 3-point bending test. Likewise, an aramid honeycomb filled with RF airgel and made in accordance with Example 1 was tested for its bending strength in a 3-point bending test.

Die Biegefestigkeit ist ein Wert für die Biegespannung in einem auf Biegung beanspruchten Bauteil. Wie die Biegefestigkeit überschritt, versagt das Bauteil in dem es bricht. Sie beschreibt somit den Widerstand eines Werkstücks, welcher seiner Durchbiegung oder seinem Bruch entgegengesetzt wird. Die Beigefestigkeit wird üblicherweise in einem Biegeversuch geprüft. Dabei wird häufig der 3-Punkt Biegeversuch eingesetzt. Beim 3-Punkt-Biegeversuch wird die Prüfprobe auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel belastet.The bending strength is a value for the bending stress in a component subjected to bending. As the flexural strength exceeded, the component in which it breaks fails. It thus describes the resistance of a workpiece, which is opposite to its deflection or its breakage. The beige strength is usually tested in a bending test. Often the 3-point bending test is used. In the 3-point bending test, the test sample is positioned on two supports and loaded in the middle with a test stamp.

Im 3-Punkt-Biegeversuch zeigte die Aramidwabe eine Biegefestigkeit von 1,04 N/mm2. Die mit RF-Aerogel gefüllte Aramidwabe zeigte eine Biegefestigkeit von 1,78 N/mm2. Die Biegefestigkeit der gefüllten Aramidwabe ist somit etwa 1,7 fach größer als die der nicht-gefüllten Aramidwabe.In the 3-point bending test, the aramid honeycomb exhibited a flexural strength of 1.04 N / mm 2 . The RF airgel-filled aramid honeycomb exhibited a flexural strength of 1.78 N / mm 2 . The flexural strength of the filled aramid honeycomb is thus about 1.7 times greater than that of the unfilled aramid honeycomb.

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Claims (13)

Kernwerkstoff (1) aus einem Trägermaterial mit makroskopischen Hohlräumen, in welchem die Hohlräume mit einem Aerogel gefüllt sind.Core material ( 1 ) of a carrier material with macroscopic cavities, in which the cavities are filled with an airgel. Kernwerkstoff (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial einen offenzelligen oder offenporigen Schaum oder eine Wabenstruktur umfasst.Core material ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the carrier material comprises an open-cell or open-cell foam or a honeycomb structure. Kernwerkstoff (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur Papierwaben, Pappwaben, Aluminiumwaben, Aramidwaben oder Polymerwaben umfasst.Core material ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the honeycomb structure comprises paper honeycomb, honeycomb cardboard, aluminum honeycomb, aramid honeycomb or polymer honeycomb. Kernwerkstoff (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial beschichtet ist.Core material ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier material is coated. Kernwerkstoff (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin wenigstens eine Materialschicht umfasst.Core material ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises at least one layer of material. Kernwerkstoff (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht ein Filter aus Vlies oder Papier umfasst.Core material ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the material layer comprises a filter made of fleece or paper. Kernwerkstoff (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Dichte im Bereich von 0,1 bis 0,3 g/cm3 und/oder eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,04 bis 0,06 W/mK aufweist.Core material ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it has a density in the range of 0.1 to 0.3 g / cm 3 and / or a thermal conductivity in the range of 0.04 to 0.06 W / mK. Sandwichstruktur (3) umfassend einen Kernwerkstoff (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kernwerkstoff (1) zwischen zwei Deckschichten (2a, 2b) angeordnet ist.Sandwich structure ( 3 ) comprising a core material ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the core material ( 1 ) between two cover layers ( 2a . 2 B ) is arranged. Sandwichstruktur (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Deckschichten (2a, 2b) gleich oder voneinander verschieden sind.Sandwich structure ( 3 ) according to claim 8, characterized in that the two outer layers ( 2a . 2 B ) are the same or different. Sandwichstruktur (3) nach Anspruch 9, umfassend eine tragende Haut, eine Außenhaut und einen zwischen der tragenden Haut und der Außenhaut angeordneter flammschützender Kern, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern ein Kernwerkstoff (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist.Sandwich structure ( 3 ) according to claim 9, comprising a supporting skin, an outer skin and a flame-retardant core arranged between the supporting skin and the outer skin, characterized in that the core is a core material ( 1 ) according to one of claims 1 to 7. Sandwichstruktur (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten (2a, 2b) ausgewählt sind aus faserhaltigem Kunststoff oder Metall.Sandwich structure ( 3 ) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the cover layers ( 2a . 2 B ) are selected from fiber-containing plastic or metal. Sandwichstruktur (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der faserhaltige Kunststoff ausgewählt ist aus CFK, GFK, NFK oder AFK.Sandwich structure ( 3 ) according to claim 11, characterized in that the fiber-containing plastic is selected from CFK, GFK, NFK or AFK. Sandwichstruktur (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall ausgewählt ist aus Aluminium oder Titan.Sandwich structure ( 3 ) according to claim 11, characterized in that the metal is selected from aluminum or titanium.
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