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CPP: Chemische Physik und Polymerphysik

CPP 5: Poster: Kompositmaterialien

CPP 5.5: Poster

Monday, March 11, 2002, 13:30–15:00, B

Elektrisch induzierte Agglomeration rußgefüllter Epoxidharze im Gleich- und Wechselfeld — •M.-K. Schwarz¹, K. Schulte² und W. Bauhofer¹ — ¹Materialien der Elektrotechnik und Optik, TU Hamburg-Harburg, Eissendorfer Str. 38, D-21073 — ²Kunststoffe/Verbundwerkstoffe, TU Hamburg-Harburg, Denickestr. 15, D-21073

Hochleitfähigkeitsruß wird schon seit einigen Dekaden als Füllstoff in vielen Arten von Polymeren verwendet, um den Verbundwerkstoff elektrisch leitfähig zu machen. Diese Leitfähigkeit wird im Allgemeinen ab einem bestimmten Füllgrad (Perkolationsschwelle) erreicht, der im Wesentlichen von der Art des Rußes und dem verwendeten Polymer abhängt. In Epoxidharzen konnten dabei Perkolationsschwellen von weniger als 1 gew% erzielt werden.

Die elektrisch induzierte Agglomeration bietet einerseits die Möglichkeit mit geringen Füllgraden einen leitfähigen Verbundwerkstoff zu konstruieren, andererseits können anisotrope elektrische Eigenschaften erzeugt werden. Da die Agglomeration mit einem Gleichfeld stark abhängig ist von der Ionenkonzentration in der Dispersion, wurde ein Wechselfeld zum Induzieren leitähiger Rußstrukturen verwendet.

Es ist gelungen in Epoxidharzen, wo die Gleichfeldagglomeration aufgrund hoher Ionenkonzentration scheiterte, mit dem Wechselfeld leitfähige Rußnetzwerke zu induzieren. Dabei ordnen sich die Rußpartikel ähnlich der Partikel in elektrorheologischen Flüssigkeiten aufgrund der Dipol-Dipol Wechselwirkung kettenförmig entlang der Feldlinien an.