M. Brenner
Tagung der GDCh-Fachgruppe Bauchemie, Weimar, 19. September 2017

Funktionalisierung von Faseroberflächen für textilbewehrte Elastomere

ABSTRACT: Maßgeblich für die Tragfähigkeit von textilbewehrten Strukturen ist die Leistungsfähigkeit der Grenzfläche. In zementgebundenen Systemen wird dies meist durch formschlüssige Verbindungen (z. B. mit Epoxidharz getränkte und abgesandete Carbontextilien) erreicht. In polymeren Materialien ist ein derart steifer Verbund auf Grund der kleineren E-Moduln häufig unerwünscht, bei Elastomeren sogar kontraproduktiv.
Der Vortrag berichtet über eine Untersuchung zur gezielten chemischen Funktionalisierung von Glas-, Basalt- und Carbonfasern zur Verstärkung von Chloropren und EPDM. Die Fasern wurden jeweils mit Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]tetrasulfid (TESPT) und 3-(Mercaptopropyl)trimethoxysilan (3-MPTMS) modifiziert. Zur Applikation wurden die Substanzen mit gelöstem Elastomer versetzt und händisch auf die Fasern aufgetragen. Anschließend wurden die modifizierten Fasern in einer speziell gefertigten Form ins Elastomer einvulkanisiert und die Faser-Matrix-Adhäsion per Ausziehversuch getestet. Bei Glas- und Basaltfasern konnte eine Verbesserung des Verbunds um bis zu ca. 100 % erreicht werden, bei der Modifikation von Carbonfasern lässt sich der Verbund um ca. 50 % verbessern.