DE20104584U1 - Verbundwerkstoff - Google Patents
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Description
Prof. Dr.-lng. Andrzej K. Bledzki
Cottbusser Straße 25
34292 Ahnatal
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Dipl.-lng. Wenyang Zhang
Kellermannstraße 8a
34125 Kassel
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundwerkstoff bzw. aus diesem bestehenden Verbundkörper umfassend eine Matrix aus einem Polymerschaum und Cellulosefasern als Verstärkung.
Entsprechende Verbundwerkstoffe haben den Vorteil, dass auf Naturfasern wie Jute oder Flachs als nachwachsende Resourcen zurückgegriffen werden kann. Auf Grund der Schaummatrix ergibt sich vorteilhafterweise eine niedrige Dichte bei relativ hohen mechanischen Eigenschaften.
Die Entwicklungen der vergangenen zehn Jahre zeigen, dass naturfaserverstärkte Kunststoffe statt glasfaserverstärkte Kunststoffe bei Anwendungen mit geringen bis mittleren Beanspruchungen in Innenverkleidungen in der Automobilindustrie, wie beispielsweise bei Tür- und Säulenverkleidungen, Lehnenabdeckungen, Hutablagen u.a. und auch in der Luft- und Raumfahrt, Sport- und Möbelindustrie eingesetzt werden können.
Bei der Herstellung von Bauteilen aus Naturfaserverbundwerkstoffen mit nicht geschäumten
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Polymermaterialien als Matrix werden seit längerer Zeit die folgenden Fertigungsverfahren eingesetzt:
Kurzfaserverstärkter Spritzguss
Reaktionsschaumguss (S-RIM: structure reaction injection moulding)
Pressverfahren
Thermoformpressen von geharzten Vlies
Thermoformpressen von Mischvliesen
Nafurmattenverstärkter Thermoplast (NMT-Verfahren, Herstellung wie
GMT)
Extrusions-Press-Verfahren EXPRESS.
Bei dem Spritzgießverfahren kommen hauptsächlich Kurzfasern als Verstärkung zur Anwendung. Dabei müssen zahlreiche verfahrenstechnische Probleme beachtet werden, wie "Bauschen" der getrockneten Fasern beim Einspeisen, Fasernester bei Schnecken und gleichmäßige Verteilung der Faser in der Schmelze. Durch Agglomerieren können Kurznaturfasern und Thermoplast direkt zu einem Granulat aufbereitet werden. Die mit diesem Verfahren hergestellten flachfaserverstärkten PP-Bauteile weisen die Zugfestigkeit von etwa 40 MPa und die Schlagzähigkeit von etwa 30 kJ/m2 bei einer Dichte von etwa 1,08 g/cm3 auf. Die wichtigsten Verarbeitungsparameter für das Spritzgießverfahren sind:
Temperaturführung im Plastifizieraggregat
Werkzeugtemperatur
Einspritzgeschwindigkeit
Werkzeugtemperatur
Einspritzgeschwindigkeit
Schneckenumfangsgeschwindigkeit bei der Plastifizierung
Staudruck bei der Plastifizierung.
Staudruck bei der Plastifizierung.
Bei den verschiedenen Pressverfahren setzt sich die Verwendung vorgefertigter textiler Halbzeuge von Naturfaservlies durch. Dabei müssen die Vliese nach den Anforderungen über Fasergehalt bzw. Bauteilstruktur und vollständige Tränkung durch den Matrixkunststoff angepasst werden. Bei dem Fließpressverfahren (zum Beispiel NMT- oder SMC-Verfahren) ist
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die Vemadelungsdichte der Naturfasermatten soweit wie möglich zu minimieren, um einen Fastertransport bei der Formgebung zu gewährleisten. Hingegen ist bei einer höheren Vemadelungsdichte für die Formpressverfahren die Verschiebung und das Zerreißen während der Werkzeugschließbewegung zu vermeiden. Die Kennwerte der mit dem NMT-Verfahren hergestellten Bauteile sind von der verwendeten Faser bzw. dem verwendeten Matrixmaterial abhägig. Bei einem flachsmattenverstärkten Polypropylen mit dem Fasergehalt von etwa 30 Gew.-% lagen jeweils die Zugfestigkeit von etwa 40 MPa und Zug-E-Modul von etwa 5000 MPa sowie die Beigefestigkeit von etwa 70 MPa und Biege-E-Modul von etwa 4800 MPa.
Das Extrusions-Press-Verfahren charakterisiert eine ähnliche Technologie wie das GMT-Verfahren. Dabei wird PP-Harz unter der Schmelztemperatur bei ausreichender Matrixviskosität fur die Fasertränkung mit einem fahrbaren Extruder auf das vorliegende Vlies aufgetragen und anschließend verpresst. Die mit dem Verfahren verarbeiteten Grünflachs-PP-Bauteile ergeben eine Zugfestigkeit von 100 MPa bei einer Dichte von 1,06 g/cm und erreichen Werte im Bereich der Glasfaserverstärkung an. Dabei sind jedoch die naturfaserverstärkten Bauteile um ca. 30 % leichter. Außerdem ist das narurfaserverstärkte PP, wie auch andere nafurfaserverstärkte Thermoplaste, durch Zerkleinem der Bauteile stofflich wiederverwertbar und anschließend ist eine Verarbeitung des faserverstärkten Rezyklats im Spritzgießverfahren zu neuen Bauteilen möglich.
Aus der Literatur sind einige Untersuchungen über den Fasergehalt in Abhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften des narurfaserverstärkten Polypropylens bekannt. Die Ergebnisse zeigten, dass mit zunehmendem Fasergehalt bis ca. 40 VoI.-% eine deutliche Zunahme für Festigkeit, Steifigkeit und Schlagzähigkeit erzielt wurde.
Das SRIM-Verfahren dient der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen. Dabei wird eine reaktionsfähige niedrigvisköse Polymermischung in eine geschlossene, mit einliegender Verstärkungsfaser, Werkzeugform injiziert. Beim SRIM-Verfahren werden PUR-, EP-Werkstoffe, aber auch Polyamid-, Polyesterharz- und Acrylatsysteme verwendet. Dabei nimmt die Gruppe der naturfaservliesverstärkten PUR-Hartintegralschaumstoffe den größten Anteil ein. Der Vorteil des Verfahrens liegt in der Möglichkeit, das bessere Tränkungs- und
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Benetzungsverhalten der Naturfasern durch die niedrigere Viskosität des Harzes und geschäum t<
können.
können.
schäumte Verbundbauteile mit einer geringen Dichte (ca. 400 bis 700 g/dm ) herstelllen zu
Auch ist es bekannt, ein aus Naturfasern bestehendes Gewebe mit einer Mischung aus einem Epoxidharz und Treibmittel zu versehen und anschließend in eine Presse einzubringen, wie diese z.B. aus der EP 0 069 076 Bl bekannt ist, um einen aufgeschäumten Verbindungskörper zu erhalten. Dieser weist einen Schichtaufbau mit einem aus dem Naturfasergewebe bestehenden Kern und diesen umgebender aufgeschäumter Außenschicht auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Verbundwerkstoff bzw. einen aus diesem bestehenden Verbundkörper der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine weitere Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erreichbar ist. Nach einem weiteren Aspekt soll ein Verbundwerkstoff mit homogenem Aufbau zur Verfügung gestellt werden.
Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung im Wesentlichen vor, dass die Matrix ein Mikroschaum des Polymers mit Mikroporen eines jeweiligen Durchmessers D mit im Wesentlichen D < 150 Pm ist und dass die Cellulosefasern entweder als gleichmäßig verteilte Kurzfasern oder als flächiges Gebilde vorliegen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Polymer Polyurethan, Epoxid, ungesättigtes Polyesterharz, Polypropylen und/oder Polyethylen ist und/oder die Cellulosefasern Jute, Hanf, Sisal, Flachs oder Holz oder Regeneratfasern oder Kombinationen dieser sind.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Verbundwerkstoff durch Besprühen und/oder Imprägnieren der als flächiges Gebilde ausgebildeten Naturfasern und anschließendes Pressen hergestellt.
Um eine homogene Struktur und damit weitergehende Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften zu erzielen, sieht jedoch eine hervorzuhebende Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Naturfasern in Form von Kurzfasern gleichmäßig in der Matrix verteilt sind, wobei der Verbundwerkstoff durch Spritzgießen, Pressen oder Extrudieren hergestellt sein kann.
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Ferner zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Mikroporen gleichmäßig in dem Verbundwerkstoffverteilt sind, wobei die Mikroporen vorteilhaft einen mittleren Durchmesser Dm mit 1 Pm < Dm < 50 Pm aufweisen sollten.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Mikroporen bei Polypropylen als Matrix einen Durchmesser Dm im Wesentlichen mit Dm < 70 Pm aufweisen bzw. bei Epoxid als Matrix einen Durchmesser Dm im Wesentlichen mit Dm < 120 Pm aufweisen bzw. bei Polyurethan als Matrix einen Durchmesser Dm im Wesentlichen mit Dm < 100 Pm aufweisen.
Gute mechanische Eigenschaften ergeben sich dann, wenn der Mikroporengehalt Gm in Vol.% in dem Verbundwerkstoffsich auf 0 Vol.% < Gm < 40 Vol.% beläuft.
Der Narurfasergehalt Gn in Gew.% sollte 10 Gew.% < Gm < 40 Gew.% betragen, und zwar vorzugsweise bei Polypropylen als Matrix.
Insbesondere handelt es sich bei dem Verbundkörper um einen solchen, der aus Polypropylen-Mikroschaum als Matrix mit gleichmäßig verteilten Kurzfasern als die Naturfasern besteht, der durch Pressen, Extrudieren und insbesondere Spritzgießen hergestellt ist.
Dabei sollten die Kurzfasem im Verbundkörper im Mittel eine Länge zwischen 0,5 mm und 2 mm aufweisen. Dies ist dann erzielbar, wenn vor Herstellung des Verbundkörpers das Polymer mit Fasern einer Länge vorzugsweise im Bereich zwischen 8 mm und 25 mm agglomeriert, anschließend durch Mischen mit einem Treibmittel homogenisiert und sodann die Mischung durch Pressen, Spritzgießen oder Extrudieren ihre Formgebung erhält.
Bei der Verwendung von aus den Naturfasern bestehenden Flächengebilden wie Gewebe oder Vlies wird das flächige Gebilde zunächst entwachst und getrocknet, um sodann mit dem mit Treibmittel versetzten Polymer insbesondere in Form von Polyurethan behandelt zu werden, wobei insbesondere ein Besprühen bzw. ein Imprägnieren nach bekannten Techniken erfolgt, um ein weitgehendes Eindringen in das Gewebe, also zwischen den Naturfasern sicherzustellen.
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Sodann erfolgt ein Ausbilden des Verbundkörpers.
Sodann erfolgt ein Ausbilden des Verbundkörpers.
Mögliche Herstellverfahren sind Pressen, RTM- (Resin transfer moulding) oder RRIM (reinforced reaction injection moulding) -Verfahren.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Anordnung zur Herstellung eines Verbundkörpers
für Polypropylen,
Fig. 2 eine Schaumstruktur einer ersten Ausführungsform eines Verbundkörpers,
Fig. 3 ein Kraft-Weg-Diagramm beim Impactversuch und
Fig. 4 eine Schaumstruktur einer zweiten Ausführungsform eines Verbundkörpers.
Um einen Verbundkörper mit hohen mechanischen Eigenschaften bei niedriger Dichte zur Verfügung zu stellen, wird ein Verbundwerkstoff mit einer Matrix aus einem Mikroschaum eines Polymers in Form von insbesondere Polyurethan oder Polypropylen benutzt, der mit Naturfasern wie Flachs, Sisal oder Hanf verstärkt ist.
Zur Herstellung eines Verbundkörpers mit Polypropylen-Mikroschaum als Matrix werden gemäß Fig. 1 zunächst getrocknete Fasern wie Flachsfasern einer Länge vorzugsweise im Bereich zwischen 8 und 25 mm mit Polypropylen in einem Mischer 10 agglomeriert, um sodann das Agglomerat mit einem Treibmittel in einem Mischer 12 zu versetzen. Bei dem Treibmittel kann es sich um ein solches handeln, das von exothermem und/oder endothermem Reaktionstyp
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ist. Insbesondere werden Treibmittel auf der Basis von Azodicarbonamid, insbesondere aktiviertem Azodicarbonamid verwendet, wie diese unter dem Namen LUVOPORAZ/40 G-UT, LUVORPOR9241, LUVOPOR9341 oder LUVOPOR ETMF 20/G-PE angeboten werden. Nachdem das Agglomerat mit dem Treibmittel in dem Mischer 12 homogenisiert ist, wird die so erhaltene Mischung getrocknet, um sodann nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 über einen Trichter 14 einem beheizten Spritzzylinder 16 einer Spritzgießmaschine 18 zugeführt zu werden, in der die Mischung plastifiziert und mit hohem Druck in einen formgebenden Hohlraum eines Spritzgießwerkzeuges 20 gespritzt zu werden. Anstelle des Spritzgießens kann ein Verbundkörper auch durch Pressen oder Extrudieren hergestellt werden.
Das Agglomerat aus Polypropylen und den Kurzfasern, deren Gewichtsanteil z.B. 30 Gew.% betragen kann, sollte mit einem Treibmittel bzw. einem Anteil dieses derart vermischt werden, dass sich gleichmäßig verteilte Mikroporen mit einem mittleren Durchmesser zwischen 1 bis 50 Pm ausbilden. Dabei kann die Dichte in Abhängigkeit des Mikroporengehalts im gewünschten Umfang variiert werden, der jedoch vorzugsweise kleiner als 40 Vol.% liegen sollte.
Die Schaumstruktur entsprechender Verbundwerkstoffe zeichnet sich durch einen geschlossenzelligen geschäumten Kern mit einer kompakten Außenhaut aus. In Fig. 2 ist eine entsprechende typische Schaumstruktur eines flachsfaserverstärkten Polypropylenschaums wiedergegeben, bei dem der Faseranteil 30 Gew.% und der Mikroporengehalt 20 Vol.% beträgt.
Messungen haben ergeben, dass die Steifigkeit eines naturfaserverstärkten Polypropylen-Mikroschaumes gegenüber einem solchen ohne Faserverstärkung deutlich verbessert wird. Ferner wird die Änderung der mechanischen Kennwerte von flachsfaserverstärktem Polypropylen durch den Mikroporen-Gehalt beeinflusst. So wird z.B. bei einer Dichte-Reduzierung um 20 % (Mikroporengehalt von 20 Vol.%) auf Grund der feinen Zellstruktur das Biege-E-Modul nur um 13 % und die Biegefestigkeit um 26 % vermindert. Auch wurde festgestellt, dass die Schädigungsgrenze und die maximale Belastung unter Stoßbeanspruchung durch eine Erhöhung des Mikroporengehaltes nur wenig verändert wird, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Dieser ist der Einfluss des Mikroporengehaltes auf das Kraft-Weg-Diagramm eines plattenförmigen Verbundkörpers einer Dicke von 4 mm und einer Fallenergie von 1,5 J zu entnehmen.
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Gute mechanische Eigenschaften bei gleichzeitiger Dichtereduzierung ergeben sich auch dann, wenn ein flächiges Gebilde wie Vlies oder Gewebe, das aus Naturfasern besteht, mit einer Mischung aus Polyurethan und einem Treibmittel zur Erzeugung eines Mikroschaums als Matrix versehen wie imprägniert wird. So ist aus der Fig. 4 erkennbar, dass bei einem Naturfaseranteil von 10 Gew.% ein Mikroporengehalt von 21 Vol.% gleichfalls eine gute Verteilung der Mikroporen erzielbar ist, so dass der Verbundkörper gleichmäßig gute mechanische Eigenschaften gezeigt.
Gleichfalls zeigen Belasrungsmessungen, dass - wie bei dem flachsfaserverstärkten Polypropylen-Mikroschaum (Fig. 2 und 3) - die Schädigungsgrenze und die maximale Belastung unter Stoßbeanspruchung durch eine Erhöhung des Mikroporengehalts nur wenig verändert wird.
Somit sind entsprechende Verbundwerkstoffe und hieraus hergestellte Verbundkörper geeignet, insbesondere im Bereich des Automobilbaus eingesetzt zu werden, bei dem auf geringes Gewicht bei gleichzeitiger hoher mechanischer Belastbarkeit Wert gelegt wird.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lehre anhand von weiteren Beispielen erläutert.
Es wurden folgende Ausgangskomponenten verwendet:
Es wurden folgende Ausgangskomponenten verwendet:
PUR-Schaumsystem
Harz: BaydurPU 1681
Härte: DESMODUR® 44 VlOL
Hersteller Bayer AG
EP-Schaumsystem
Harz: Araldit LY 5054
Harz: Araldit LY 5054
Härter: XB 5003-1
Treibmittel: DY 5054
Hersteller Ciba Geigy AG
Polypropylen-Sorten
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Hersteller DSM
PP-Type (Stamylamp) | Dichte g/cm | Schmelzindex (2300C; 2,16N) g/10 min |
16&Mgr;10 | 0,905 | 5,7 |
&Pgr;2&Mgr;&Ngr;40 | 0,905 | 47 |
213&Mgr;&Ngr;&Kgr;40 | 0,905 | 90 |
Treibmittel für naturfaserverstärkte Polypropylen-Mikroschäume
Treibmitteltyp | Reaktionstyp | Zersetz.temperatur i°C] |
Gasausbeute ml/g |
LUVOPORAZ/40 G-UT (Aktiviertes Azodicarbonamid) |
Exotherm | 165 | 80 |
LUVOPOR9241 (Azodicarbonamid) |
Exotherm | 200 | 140 |
LUVOPOR9341 | Exo-/endo- therm |
140 | 110 |
LUVOPOR ETMF 20/G-PE |
Endotherm | 155 | 25 |
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&iacgr;&ogr;
Naturfasersystem
Naturfaser |
Dichte
(g/cm3) |
Flächengewicht
(g/m2) |
Kette/Schuss
(10 cm) |
Feinheit (Garn)
tex |
Jutegewebe | 1,31 | 262 | 51/51 | 280 |
Flachsgewebe | 1,50 | 277 | 51/50 | 277 |
Flachsvlies | 1,50 | 307 | - | - |
Kurzflachsfaser | 1,50 | - | - | - |
Naturfaserverstärkte PUR-Schäume:
Mit dem verwendeten PUR-Schaumsystem wurden die PUR-Verbunde mit unterschiedlichen Dichten bzw. Mikroporengehalten hergestellt. Der PUR-Schäumungsgrad bei diesem Verfahren wird durch die Variierung des Masseanteils zum Werkzeuginhalt, damit auch die Reaktionstemperatur und der Werkzeuginnendruck unter Kontrolle bleiben, beeinflusst. Dadurch bekommt man die gewünschten mikroporenhaltigen Probekörper.
Bei der Verarbeitung wurde das Harz VP PU 1681 erst mit zusätzlicher Luft bei einem intensiven Mischen zur Verbesserung der Nukleierung beladet. Anschließend wurde das Harz mit DESMODUR 44 V 1OL bei Mischungsverhältnis von 100:140 (Gewichtsanteile) gemischt und auf die vorliegenden textilen Gebilde der getrockneten Naturfasern gegossen. Die PUR-Verbunde wurden in einem symmetrischen Schaumprozess bei 60° C im Werkzeug verpresst.
Naturfaserverstärkte EP-Schäume:
Um Mikroporengehalt mit unterschiedlichen Volumen zu erhalten werden die Probekörper nach dem GLS-Verfahren (Europäisches Patent 69076) hergestellt. Dabei wurde das Harz LY 5054
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• #
Jt * *
mit Zugabe von unterschiedlichen Treibmittelmengen (von 0 bis 2 Gewichtsanteilen) mittels eines Rührers bei ca. 3000 U/min innerhalb von fünf Minuten sorgfältig vermischt. Die fertigen Mischungen wurden verschlossen mindestens 24 Stunden vor weiterer Verarbeitung gelagert. Vor Verarbeitung wurden jeweils 20 Gewichtsteile des Härters zugegeben und ebenfalls mit einem Rührer bei ca. 3000 U/min drei Minuten lang verrührt. Sodann wurden die Mischungen auf die positionierten Verstärkungsfasern wie Jute- und Flachsfasern (Gewebe und Vliese, getrocknet 2 h bei 80° C) in einer GLS-Form aufgetragen und innerhalb von 15 min bei 80° C verpresst.
Fl achsfaserverstärkte Polypropylen-Schäume
Die benutzte Verarbeitungstechnologie der naturfaserverstärkten PP-Schäume unterteilt sich in das Agglomerieren des Polypropylens mit den Fasern, Homogenisierung des Agglomerats mit dem chemischen Treibmittel und Herstellung der Probekörper beim Spritzgießen.
Aufgrund der geringen Dichte zeigen die Kurzflachsfaser eine sehr schlechte Rieselfähigkeit bei dem Einzug für den Spritzgießprozess. Deshalb wurden die getrockneten Fasern (1000C, 2 h) mit dem Polypropylen zuerst bei der Temperatur von ca. 175° C agglomeriert. Danach wurde das Treibmittel ins abgekühlte Agglomerat eingeführt und homogenisiert.
Vor der Herstellung der eigentlichen Prüfkörper erfolgte wieder eine Trocknung des mit dem Treibmittel gemischten Agglometes bei einer Trocknungstemperatur von 100° C innerhalb 2 h.
Im Zylinder der Spritzgießmaschine wird das Treibmittel durch die Rotation der Schnecke fein homogenisiert und bei der Verarbeitungstemperatur zersetzt, wobei das Gas in der PP-Schmelze in der Schneckenmischzone gelöst wird. Das gelöste Gas wird bei der aufzubringenden Scherkraft und beim Druck im Spritzvorgang weiter fein dispergiert. Beim beginnenden Formfüllvorgang findet im Werkzeug die Bildung fein dispergierter Nukleierungskeime durch den Ausfall von gelöstem Gas aus der Schmelze unter dem plötzlichen Druckabfall statt. Die Zellbildung und das Zellwachstum finden während des Formfüllvorganges im Werkzeug unter einem angepassten Innendruck statt. Die geschäumte Formmasse erstarrt bei einer ausgewählten
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• ·
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Temperatur während der Abkühlphase.
Mechanische Kennwerte von hartholzfaserverstärkten Polypropylen-Mikrosehäumen sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen.
Dichte
Fasergehalt
Fasergehalt
Mikroporengehalt
g/cm3 1,008 0,841 1,064 0,863 0,864 1,103 0,898 Gew.% 30,00 30,00 40,00 40,00 40%+ 50,00 50,00
5% MAH
Vol-% ohne 18,042 ohne 18,150 19,834 ohne 20,348
Zugversuch
Zugfestigkeit N/mm2 25,0 15,90 22,50 15,70 20,6 20,9 13,5 E-ModulN/mm2 2537,30 1598,50 3196,90 2069,9 2154,5 3550,9 2236,9
Biegefestigkeit N/mm2 46,9 31,7 40,3 30,0 33,8 35,9 24,70 E-ModulN/mm2 2046,8 1827,4 2689,3 2178 2012 2946,4 2166
Schlagzähigkeit mJ/mm2 8,2 4,8 5,8 3,6 4,3 4,3 2,6
Max. Kraft N 1114,30 926,40 1141,00 919,43 1015,62 1189,13 918,60
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Claims (15)
1. Verbundwerkstoff bzw. aus diesem bestehender Verbundkörper umfassend eine aus einem Polymerschaum bestehende Matrix und Cellulosefasern als Verstärkung, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix ein Polymermikroschaum mit Mikroporen eines jeweiligen Durchmessers D mit im Wesentlichen D ≤ 150 µ ist und dass die Cellulosefasern in dem Verbundwerkstoff entweder gleichmäßig verteilte Kurzfasern oder als flächiges Gebilde vorliegen.
2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymer-Mikroschaum vorzugsweise ein solcher aus Polyurethan, Epoxid, ungesättigtem Polyesterharz, Polypropylen und/oder Polyethylen ist.
3. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Cellulosefaser insbesondere Jute, Hanf, Sisal, Flachs, Holz und/oder Regeneratfaser ist.
4. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfaser insbesondere in Form eines flächigen Gebildes wie Gewebe oder Vlies entwachst und getrocknet ist.
5. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff durch Imprägnieren der als flächiges Gebilde vorliegenden Naturfasern und anschließendes Pressen hergestellt ist.
6. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern in Form von Kurzfasern gleichmäßig in der Matrix verteilt sind.
7. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern in Form von Kurzfasern eine Länge L mit im Mittel 0,5 mm ≤ L ≤ 2 mm aufweisen.
8. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroporen in dem Verbundwerkstoff gleichmäßig verteilt sind.
9. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroporen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser DM mit 1 µm ≤ DM ≤ 150 µm, insbesondere mit 1 µm ≤ DM ≤ 50 µm aufweisen.
10. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbundwerkstoff Mikroporen mit einem Gehalt GM in Vol.% mit 0 Vol.% < GM ≤ 40 Vol.% enthalten ist.
11. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern mit einem Gehalt GND in Gew.-% in dem Verbundwerkstoff mit 10 Gew.-% ≤ GM ≤ 50 Gew.-% enthalten sind.
12. Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Verbundwerkstoff bestehende Verbundkörper durch Agglomerieren von Polypropylen und Kurzfasern einer Länge LA mit in etwa 8 mm ≤ LA ≤ 25 mm, Homogenisieren des so hergestellten Agglomerats mit Treibmittel und anschließendes Spritzgießen, Extrudieren oder Pressen hergestellt ist.
13. Verbundwerkstoff nach zumindest Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroporen bei Polypropylen als Matrix einen Durchmesser DM im Wesentlichen mit DM ≤ 70 µm aufweisen.
14. Verbundwerkstoff nach zumindest Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroporen bei Epoxid als Matrix einen Durchmesser DM im Wesentlichen mit DM ≤ 120 µm aufweisen.
15. Verbundwerkstoff nach zumindest Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroporen bei Polyurethan als Matrix einen Durchmesser DM im Wesentlichen mit DM ≤ 100 µm aufweisen.
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