Untersuchung von Flüssigsilikonkautschuk-Polypropylen-Verbunden

Rüppel, Annette

dc.date.accessioned	2021-07-20T12:27:02Z
dc.date.available	2021-07-20T12:27:02Z
dc.date.issued	2021
dc.identifier	doi:10.17170/kobra-202104193707
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/123456789/13020
dc.description	Zugleich: Dissertation, Universität Kassel, 2020	ger
dc.language.iso	ger	ger
dc.publisher	kassel university press
dc.rights	Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/	*
dc.subject	Flüssigsilikonkautschuk	ger
dc.subject	LSR	ger
dc.subject	Silikon	ger
dc.subject	Haftung Polypropylen	ger
dc.subject	Mehrkomponentenspritzgießen	ger
dc.subject.ddc	620
dc.title	Untersuchung von Flüssigsilikonkautschuk-Polypropylen-Verbunden	ger
dc.type	Buch
dcterms.abstract	Durch eine Funktionenintegration im Mehrkomponenten-Spritzgießen können unterschiedliche Eigenschaften zu einem synergetischen Bauteil zusammengeführt werden. Zielsetzung dieser Arbeit war die Erzeugung und Charakterisierung von Flüssigsilikonkautschuk-Polypropylen-Verbunden. Eine Herausforderung stellte die unzureichende Haftungskompatibilität zwischen den beiden Substratpartnern dar. Bislang bestehen am Markt noch keine verfügbaren selbsthaftenden Silikone für diese Materialkombination. Die Erzeugung einer Verbundhaftung ist hingegen durch eine geeignete Oberflächenaktivierung möglich. Daher erfolgte in dieser Arbeit die Herstellung der Verbunde mithilfe der Silikatisierung der Polypropylen-Oberflächen. Hierfür stellte die Parameterauswahl (Flammenabstand zum Substrat, Geschwindigkeit der Aktivierung) einen wesentlichen Aspekt der Arbeit dar. Vor diesem Hintergrund erfolgte mit den ausgewählten Parametern die Untersuchung der Langzeitbeständigkeit der Oberflächenaktivierung. Dadurch konnten Aussagen über den Zeitpunkt der Weiterverarbeitung (Überspritzung der Polypropylen-Komponente mit LSR) getroffen werden. Eine umfangreiche analytische Betrachtung wurde mittels der Drop-Shape-Analyse (Untersuchung des Benetzungsverhaltens), der FTIR-Spektroskopie (Detektion neuer chemischer Verbindungen) und der konfokalen Lasermikroskopie (Analyse der Oberflächenrauheit) durchgeführt. Zudem kann sich neben dem Verarbeitungsprozess zur Verbundherstellung (z.B. Werkzeugverweilzeiten und Temperaturen) ein anschließendes Nachbehandlungsverfahren auf die spätere Haftung auswirken. Insbesondere können erhöhte Temperaturen zu Änderungen der Materialeigenschaften führen. In diesem Zusammenhang erfolgten umfassende thermische und morphologische Untersuchungen an der Polypropylen-Komponente, um die Auswirkungen durch Nachbehandlungsprozesse (Temperaturlagerung) sowie die Einflüsse verschiedener Prozesseinstellungen zur Verbundherstellung (Werkzeugtemperaturen und Verweilzeiten) auf die Haftungseigenschaften zu ermitteln. Durch Peel-Versuche in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2019 konnten die Auswirkungen der Nachbehandlungs- und Verarbeitungsprozesse auf die Verbundhaftung aufgezeigt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse in dieser Arbeit tragen dazu bei, das Material- und Prozessverständnis von LSR-Thermoplast-Verbunden zu stärken und somit eine Übertragung von neuen Materialkombinationen in verschiedene Bauteilgeometrien zu erleichtern.	ger
dcterms.abstract	By functional integration in multi-component injection molding, various properties can be combined to form a synergetic product. The objective of this work was the production and characterization of LSR polypropylene composites. One challenge was the adhesion compatibility between the two substrate partners. There are still no self-adhesive silicones available on the market for this material combination. The production of a composite adhesion is achieved by a suitable surface activation. In this work, the composites were produced by silicatization process of the polypropylene surfaces. For this purpose, the parameter selection (flame distance to the substrate, speed of activation) was an essential aspect of the work. Against this background, the selected parameters were used to analyze the long-term stability of the surface activation. As a result, statements can be made about the time of further processing (overmolding of the polypropylene component with LSR). A detailed analytical examination was carried out by means of drop-shape analysis (testing of wetting behavior), FTIR spectroscopy (detection of new chemical compounds) and confocal laser microscopy (analysis of surface roughness). Furthermore, in addition to the processing procedure for composite production (e.g., mold dwell times and temperatures), a subsequent post-treatment procedure can influence the following adhesion. In detail, increased temperatures can lead to changes in the material properties. In this context, detailed thermal and morphological investigations were carried out on the polypropylene component to determine the effects of post-treatment processes (temperature storage) and the influences of different process settings for composite production (mold temperatures and dwell times) on the adhesion properties. Peel-tests based on the VDI Guideline 2019 were used to demonstrate the influences of the post-treatment and processing processes on the adhesion of the composite. The results in this work will help to improve the material and process knowledge of LSR thermoplastic composites and thus simplify the transfer of new material combinations into different component geometries.	eng
dcterms.accessRights	open access
dcterms.creator	Rüppel, Annette
dcterms.dateAccepted	2020-11-27
dcterms.extent	XI, 175 Seiten
dc.contributor.corporatename	Kassel, Universität Kassel, Fachbereich Maschinenbau
dc.contributor.referee	Heim, Hans-Peter (Prof. Dr.)
dc.contributor.referee	Roth, Stefan (Prof. Dr.)
dc.publisher.place	Kassel
dc.relation.isbn	978-3-7376-0952-4
dc.subject.swd	Siliconkautschuk	ger
dc.subject.swd	Flüssiger Zustand	ger
dc.subject.swd	Silicone	ger
dc.subject.swd	Polypropylen	ger
dc.subject.swd	Mehrkomponenten-Spritzgießen	ger
dc.subject.swd	Verbundverhalten	ger
dc.title.subtitle	Einflüsse der Lagerung und des Verarbeitungsprozesses auf die Haftungseigenschaften	ger
dc.type.version	publishedVersion
dcterms.source.series	Schriftenreihe des Instituts für Werkstofftechnik / Kunststofftechnik
dcterms.source.volume	Band 12
kup.iskup	true
kup.price	39,00
kup.series	Schriftenreihe des Instituts für Werkstofftechnik / Kunststofftechnik
kup.subject	Naturwissenschaft, Technik, Informatik, Medizin
kup.typ	Dissertation
kup.institution	FB 15 / Maschinenbau
ubks.epflicht	true