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Siliconmodifizierung thermisch und UV-härtender Epoxidharze

Epoxidharze, die in anspruchsvollen Einsatzgebieten wie z.B. Elektrotechnik und Elektronik für den Schutz metallischer Komponenten eingesetzt werden, besitzen eine hohe Vernetzungsdichte, was hohe thermische Einsatzgrenzen und vergleichsweise gute Medienbeständigkeit zur Folge hat. Nachteilig wirkt sich jedoch ihr sprödes Materialverhalten aus, das im Einsatz zu Rissen, z.B. aufgrund thermischer Wechselbelastung oder anderweitig entstehender Spannungen, führen kann. Dies kann Korrosion angrenzender metallischer Teile und daraus resultierend Ausfall der zu schützenden Baugruppe zur Folge haben.

In dieser Arbeit werden cycloaliphatische, thermisch und UV-härtende Epoxidharze zur Erhöhung der Zähigkeit und Verringerung innerer Spannungen mit elastomerem Silicon versetzt. Dabei werden zwei verschiedene Modifizierungskonzepte, die "Disersions-" und die "Mischungs"-Variante untersucht. Bei ersterer liegt schon vor der Härtung ein Epoxidharzsystem mit dispersen Siliconpartikeln vor, während die zweite Variante je nach Härtungsbedingungen während der Vernetzung eine elastomere Zweitphase bildet oder einphasig verbleibt. Die Siliconmodifizierung führt allgemein zu einer Erniedrigung der Steifigkeit und Härte der Harzformstoffe; die Bruchzähigkeit wird gesteigert. Des weiteren verbessern sich die dielektrischen Eigenschaften. Die "Dispersions"-Formstoffe weisen auch bei hohen Silicongehalten praktisch keine Erniedrigung der Epoxid-Glasübergangstemperatur auf. Bei allen zwephasigen Systemen kann eine deutliche Verringerung der Eigenspannungsneigung festgestellt werden. Bei der UV-Härtung spielen aufgrund der dickenabhängigen Absorption der Harzmischung im Vergleich zur thermischen Vernetzung noch weitere Faktoren eine Rolle. Wesentlich ist hier die von der UV-Intensität abhängige optimale Einstellung der Photoinitatormenge.

Die hier am Beispiel Elektronik gezeigten Erfolge können durchaus auch auf andere Einsatzgebiete übertragen werden.

Read this abstract in English at Kunststoffe-international.com
 Eva Bittmann

Eva Bittmann
Lehrstuhl für Kunststofftechnik (LKT)
Universität Erlangen-Nürnberg

Informationen

Freie Schlagwörter: Epoxidharz, Zähigkeit, Elastomermodifizierung, Silicon, UV-Härtung
Institut / Lehrstuhl: Technische Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg
Sprache: Deutsch
Fachgutachter: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Gottfried W. Ehrenstein (Betreuer), Prof. Dr.-Ing. Manfred Neitzel
Erscheinungsjahr: 1998
Anbieter: Wissenschaftlicher Arbeitskreis Kunststofftechnik (WAK) / Kunststoffe.de

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