Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde untersucht, inwieweit 2-3 mm dick aufgesprühte Polyurethan-Spritzelastomere (PUR) geeignet sind, als konstruktiver Witterungsschutz für Holzbauteile zu dienen. Derzeit werden in der Baupraxis vorwiegend preis- und aufwandsintensive Lösungen für den konstruktiven Witterungsschutz angewandt, wie z.B. zusätzliche Überdachungen und Verblechungen, um einen dauerhaften Langzeitschutz von Holz mit geringen Instandhaltungszyklen zu gewährleisten.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In diesem Forschungsvorhaben wurden Vorschläge für Bewertungskonzepte zur Beurteilung der Umweltverträglichkeit von Abdichtungs- und lnjektionsstoffen entwickelt. Grundlage der Bewertung sind zwei verschiedene Auslaugversuche: ein mehrstufiger Trogversuch für Abdichtungsstoffe und ein inverser Säulenversuch für lnjektionsstoffe. Die im Versuch ermittelten Konzentrationen stimmen jedoch nicht mit den Werten überein, die sich beim Einbau im Grundwasser einstellen. Daher ist es erforderlich, aus den Versuchsdaten Freisetzungsverläufe zu bestimmen und die Konzentration im Grundwasser, das mit dem Baustoff in Kontakt steht, numerisch zu simulieren. Abdichtungs- und lnjektionsstoffe haben in der Praxis für unterschiedliche Einsatzgebiete. Dies sollte sich in den Bewertungskonzepten widerspiegeln. Daher wurden unterschiedliche Modellszenarien für die numerischen Simulationen entwickelt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Für die Bauwerksabdichtung werden häufig 2-Komponenten-Polyurethan-Systeme eingesetzt, die aus einer Polyol- und einer Diisocyanat-Komponente bestehen. Beide Komponenten werden mit Hilfe eines Applikationswerkzeugs bei der Injektion in einer Mischkammer zusammengeführt und vermischt. Bei der Applikation der Bauwerksabdichtungsstoffe können organische Aminverbindungen ins Grundwasser freigesetzt werden. Ziel des Projekts war die Erarbeitung eines Verfahrens zur analytischen Quantifizierung als Grundlage für die Bewertung von PUR-Injektionsharzen im Rahmen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ). In einer ersten Projektphase wurden 2 PUR-Injektionsharze auf die Freisetzung von 16 Aminen sowie 6 Isocyanat-Derivate bezüglich ihrer Hydrolysegeschwindigkeit untersucht. Der vorliegende Bericht enthält die Ergebnisse der zweiten Projektphase. Der Fokus in Phase II lag auf der Erweiterung des Verfahrens um zusätzliche Amine und der Optimierung der instrumentellen Analytik sowie der Anreicherung. Das analytische Verfahren wurde auf 26 Amine erweitert. Zwei chromatographische Methoden, eine isokratische und eine Gradienten-Methode, wurden entwickelt und miteinander verglichen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Im Rahmen dieser Arbeit sollte ein tiefergehendes Verständnis zur Tintenformulierung und den Druckprozessparametern für die Erzeugung von Polyurethanschäumen mittels Mehrkomponenten-Inkjet-Druck erarbeitet werden. Hierzu wurden Drucktinten auf Basis von Polyethylenglykol und aliphatischen sowie aromatischen Isocyanaten mit Wasser als Treibmittel nähergehend untersucht und die Druckerzeugnisse charakterisiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aktualisiert: 2023-05-26
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Aktualisiert: 2023-05-26
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Mit dem Ausdruck» Schmelzpunkt« verbindet man bekanntlich die Vorstellung, daß eine Substanz bei einer genau definierten Temperatur aus dem festen in den flüssigen Zustand übergeht. In dieser Form hat der Begriff» Schmelzpunkt« jedoch nur für einheitliche kristalline niedermolekulare Verbindungen Gültigkeit. Hochpolymere, wie z. B. Polyamide, Polyurethane, Polyester, Polyäthylen, haben keinen Schmelzpunkt im ursprünglichen Sinne des Wortes; denn sie schmelzen nicht bei einer scharf definierten Temperatur, sondern innerhalb eines SchJllelz bereiches, der von Fall zu Fall verschieden ausgeprägt ist. Wenn im normalen Sprachgebrauch bei Hochpolymeren dennoch der Begriff »Schmelzpunkt« gebraucht wird, so ist man übereingekommen, darunter die jenige Temperatur zu verstehen, bei der die letzten Kristallite geschmolzen sind und daher die Doppelbrechung verschwindet [1], [2]. Während bei niedermolekularen Verbindungen ein unscharfer Schmelzpunkt in der Regel auf Verunreinigungen zurückzuführen ist, liegen die Ursachen bei den Hochpolymeren tiefer, vorausgesetzt, daß niedermolekulare Anteile, z. B. mono meres oder dimeres Caprolactam, entfernt sind, was ja im allgemeinen der Fall ist. Das besondere Verhalten der Hochpolymeren liegt vielmehr in ihrer Zweiphasen struktur begründet, nach der diese Stoffe aus kristallinen und nichtkristallinen Bereichen aufgebaut sind. Die Abhängigkeit des Schmelzpunktes von der Kettenlänge bei einer homologen Reihe (z.B. unverzweigte Paraffin-Kohlenwasserstoffe) ist bekannt und zeigt folgendes Bild [1]: Bei niederem Polymerisationsgrad nimmt der Schmelzpunkt zunächst rasch mit der Kettenlänge zu. Die Verbindungen sind kristallin, schmelzen scharf bei einer bestimmten Temperatur zu einer leicht beweglichen Flüssigkeit.
Aktualisiert: 2023-05-26
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Aktualisiert: 2023-05-26
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Aktualisiert: 2023-05-25
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Aktualisiert: 2023-05-25
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Im Rahmen der Dissertation wird das geschlossene Pultrusionsverfahren mit Injektions- und Imprägnierungskammer systematisch analysiert. Zur experimentellen Untersuchung der Sensitivitäten ausgewählter Parameter wird eine neuartige modulare Injektions- und Imprägnierungskammer entwickelt. Basierend auf den Material- und Prozessdaten werden die Sensitivitäten der Parameter experimentell untersucht, analysiert, bewertet sowie die Abhängigkeiten der Parameter mathematisch modelliert. Die Untersuchungen finden stellvertretenden für hochreaktive, duromere Polymersysteme an einem innovativen biobasierten aliphatischen Polyurethansystem statt.
Aktualisiert: 2022-12-30
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In den letzten Jahren führte der Anstieg des Güter- und öffentlichen Personennahverkehrs auf der Schiene zu einer zunehmenden Belastung von Anwohnern, in Form von Lärm und Erschütterungen. Der Bedarf an kostengünstigen und vor allem nachträglich zu installierenden Erschütterungsreduktionsmaßnahmen führte zur Entwicklung von Maßnahmen im sogenannten Transmissionsbereich, ausgeführt als vertikale Störkörper im Boden zwischen der Erschütterungsquelle und dem zu schützenden Objekt. In früheren Forschungsarbeiten am Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen wurde anhand theoretischer Überlegungen injizierter Polyurethan (PU)-Schaum aufgrund seiner geringen Dichte als ideales Störkörpermaterial identifiziert. Aufbauend auf der theoretisch nachgewiesenen Eignung des PU-Schaums als Störkörpermaterial wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine technisch wirksame und baubetrieblich effiziente Maßnahme aus injizierten Isolierkörpern entwickelt, für die, unter bestimmten Randbedingungen, sowohl der Nachweis der reproduzierbaren Herstellbarkeit als auch der Wirksamkeit erbracht werden konnte.
Zur Sicherstellung der technischen Wirksamkeit der Maßnahme wurden technische und geometrische Anforderungen formuliert, wonach der Isolierkörper aus einem PU-Schaum geringer Dichte bestehen und, unter Einhaltung eines vertretbaren bautechnischen Herstellungsaufwands, möglichst tief und möglichst homogen hergestellt werden soll. Basierend auf diesen Anforderungen wurde der Voraushub mit anschließender Injektion als geeignetste Methode identifiziert, bei der die Herstellung eines sehr homogenen Isolierkörpers mit sehr geringer Dichte bis zu einer Tiefe von bislang allerdings nur 3,2 m gelang. Der bewusste Verzicht auf den theoretisch möglichen, aber für diese Isolierkörpertiefe nicht erreichbaren, maximalen Reduktionserfolg erfolgte zugunsten des vergleichsweise geringen Herstellungsaufwands, der gewünschten geringen Dichte sowie der hohen Homogenität des Isolierkörpers.
Aktualisiert: 2021-12-02
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Um elektronische Baugruppen vor Schäden durch elektrostatische Entladungen (engl. electrostatic discharge, ESD) zu schützen, sind Materialen mit einer definierten elektrischen Leitfähigkeit notwendig. Da technische Polymerwerkstoffe üblicherweise elektrische Isolatoren sind, müssen diese durch elektrisch leitfähige Additive für ESD-Anwendungen modifiziert werden. Die aktuell üblichen Lösungen sind aufgrund der hohen Füllgrade (bspw. mit Silberpartikeln) oder chemischen Basis (bspw. Epoxide) häufig starr und spröde, wodurch die Einsatzgebiete dieser Systeme eingeschränkt sind.
Die im Forschungsvorhaben ESDBond untersuchte Kombination von elastischen Silikonen und Polyurethanen mit Carbon Nanotubes (CNTs) ermöglicht die Herstellung elektrisch leitfähiger Polymerkomposite mit Füllgraden unter 0,5 Gew.%. Der spezifische elektrische Durchgangswiderstand konnte um bis zu 16 Größenordnungen gesenkt werden und war in Klimawechselversuchen über 1.000 Stunden stabil.
Das Dispergierverfahren für die CNTs nimmt dabei über die Dispergiergüte einen entscheidenden Einfluss auf die Kompositeigenschaften. Dies hatte sich bereits in den elektrischen Eigenschaften angedeutet, wirkt sich bei der Bruchdehnung und -spannung wesentlich stärker aus. So wurden je nach System die genannten mechanischen Eigenschaften nur geringfügig bis stark beeinflusst.
In der Regel wurde mittels Dreiwalzwerk eine höhere Dispergiergüte erreicht als mittels Dual-Asymmetrischer Zentrifuge.
Auf die Adhäsion der Systeme konnte durch Zusatz der leitfähigen Füllstoffe im betrachteten Bereich kein systematischer Einfluss festgestellt werden. Der Einfluss auf die Oberflächenenergie war gering und hing von der chemischen Basis des Systems ab.
Aktualisiert: 2022-01-13
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Dieses Forschungsvorhaben beschäftigte sich mit der Entwicklung von innovativen, selbstschmierenden Verbundwerkstoffen durch den Einsatz Schmierstoff-gefüllter Mikrokapseln in thermoplastischen Kunststoffen. Neben der Herstellung von diversen Schmierstoff-gefüllten Mikrokapseln mit Kapsel-wandmaterialien aus Melaminharz, Gelatine/Gummi arabicum sowie Polyurethan/Polyharnstoff wurde erstmals deren zerstörungsfreie Einarbeitung in anwendungsrelevante thermoplastische Kunststoffmatrizen untersucht. Durch systematische Variationen an den Kapseleigenschaften und Verfahrensparametern wurden die Verbundwerkstoffe gezielt optimiert. Umfangreiche tribologische Analysen zeigten, dass bei passender Wahl an Kapselwand und Schmierstoff eine deutliche Minimierung von Reibung und Verschleiß erzielt werden konnte. Insgesamt lieferte das Projekt vielversprechende Erkenntnisse für die Einsatzfähigkeit und Effektivität dieser innovativen Schmierungsart in tribologisch beanspruchten Bauteilen.
Aktualisiert: 2021-04-15
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Im Rahmen dieser Arbeit sollte ein tiefergehendes Verständnis zur Tintenformulierung und den Druckprozessparametern für die Erzeugung von Polyurethanschäumen mittels Mehrkomponenten-Inkjet-Druck erarbeitet werden. Hierzu wurden Drucktinten auf Basis von Polyethylenglykol und aliphatischen sowie aromatischen Isocyanaten mit Wasser als Treibmittel nähergehend untersucht und die Druckerzeugnisse charakterisiert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Aktualisiert: 2022-02-23
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Seit den grundlegenden Arbeiten von W. H. CAROTHERS über die Polyamide hat dieses Gebiet einen einzigartigen Aufschwung genommen. Die Produktion an Polyamiden, deren bekannteste Vertreter Nylon und Perlon! sind, nähert sich gegenwärtig der 100000-Jahrestonnen Grenze. Über die Polyamide sind zahlreiche Veröffentlichungen er schienen, die in der Literatur zerstreut sind; vor allem ist die Zahl der Patente auf dem Polyamidgebiet sehr stark angewachsen. Eine zusammenfassende Darstellung des Gebietes der Polyamide erschien daher sehr wünschenswert. Die Verfasser haben es unternom men, die bisher erschienenen Arbeiten, soweit dies ermöglicht werden konnte, zu sichten und das gesamte Gebiet der Polyamide zusammen fassend darzustellen. Dabei wurde der Stoff in 3 Teile gegliedert: 1. Chemie der Polyamide. 2. Polyamide als Kunststoff-Rohstoffe. 3. Polyamide als textile Rohstoffe. Jeder Teil kann als ein für sich abgeschlossenes Ganzes betrachtet werden. Gewisse Überschneidungen ließen sich jedoch nicht ganz ver meiden, so daß mitunter einzelne Punkte in verschiedenen Abschnitten unter verschiedenen Gesichtspunkten behandelt werden.
Aktualisiert: 2022-03-08
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Aktualisiert: 2023-04-03
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Aktualisiert: 2023-04-01
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