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Freitag, 26. April 2019
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Wissenschaft & Technik, Rohstoffe

Härtung von Epoxidharz mit Anhydrid in Gegenwart von Halloysit-Nanoröhrchen

Dienstag, 18. Dezember 2018

Bei der Härtung von Epoxidharz mit Anhydrid in Gegenwart von Halloysit-Nanoröhrchen entdeckten Forscher kürzlich widersprüchliche Effekte der Füllstoffkonzentration.

Epoxidharz wird unter anderem beim Bau von Bootsrümpfen eingesetzt. Quelle: marco – stock.adobe.com.

Epoxidharz wird unter anderem beim Bau von Bootsrümpfen eingesetzt. Quelle: marco – stock.adobe.com.

Epoxidharze können mit einer Vielzahl von Härtern wie Aminen und Anhydriden gehärtet werden, aber die Anhydridhärtung wäre für Forschungszwecke günstiger, da die Epoxid-Anhydridhärtung bei Raumtemperatur langsam erfolgt. Die Einarbeitung von natürlichen nanoskaligen Mineralien in Epoxidharz ist von ökologischer Bedeutung. Halloysite-Nanoröhrchen (HNTs) weisen chemische Eigenschaften auf, die denen von Silika und Aluminiumoxid ähnlich sind, und Hydroxylgruppen, die irgendwo zwischen oder am Rand von HNT-Schichten angeordnet sind, geben ihnen das Potenzial, an der Epoxidringöffnung teilzunehmen.

Effekt der HNT-Konzentration auf Epoxid/Anhydrid-Aushärtungsreaktionen

Die Aushärtung von Epoxid/Anhydridsystemen, die HNTs in verschiedenen Konzentrationen (0,5, 1 und 2 Gew.-%, bezogen auf 100 Gewichtsteile Epoxid) enthalten, mittels nicht-isothermer Differential-Scanning-Kalorimetrie bei drei Erwärmungsraten (5, 10 und 15 °C.min-1) wird diskutiert, um den Effekt der HNT-Konzentration auf Epoxid/Anhydrid-Aushärtungsreaktionen zu untersuchen. Das Ausmaß der Vernetzungsreaktion wurde bei 0,5 und 1 Gew.-% HNTs durch die Beteiligung von Hydroxylgruppen von HNTs an der Epoxidringöffnung gefördert, während bei 2 Gew.-% HNTs eine gehemmte Aushärtung der Fall war, die aufgrund der wahrscheinlichen Deaktivierung des Anhydridhärters durch die Innenfläche von HNTs angenommen wurde, die durch Diffusion von Anhydridmolekülen in das Lumen von HNTs vorangetrieben wurde.

The study is published in: Progress in Organic Coatings Volume 126, January 2019, Pages 129-135.

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