Eigenschaftsoptimierung nanopartikulärer Epoxidharzsysteme:
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INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG IV
ABSTRACT VI
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN VIII
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER TECHNIK 4
2.1 POLYMERE 4
2.1.1 EPOXIDHARZE 5
2.1.1.1 DARSTELLUNG DER OXIRANFUNKTIONALITAET 7
2.1.1.2 REAKTIVITAET DER OXIRANE 8
2.1.1.3 EPOXIDHARZE AUF BASIS VON BISPLIENOLEN 9
2.1.2 HAERTUNG VON EPOXIDHARZEN 11
2.1.3 ZUSTANDSBEREICHE VON POLYMEREN 14
2.2 NANOTECHNOLOGIE 15
2.2.1 NANOPARTIKEL AUF BASIS VON SIC 2 18
2.2.2 DER SOL-GEL-PROZESS 21
2.2.3 NANOPARTIKULAERE KOMPOSITE 23
2.2.3.1 ELEKTRISCHE FESTIGKEIT VON NANOKOMPOSITEN 24
2.2.3.2 MODELLE ZUR OPTIMIERTEN EROSIONSEIGENSCHAFT VON NANOKOMPOSITEN
26
2.2.3.3 EIGENSCHAFTEN DER NANOPARTIKEL GEGENUEBER DER MATRIX 30
3 MOTIVATION 32
4 EXPERIMENTELLER TEIL 33
4.1 SIUE2 NANOPARTIKEL 33
4.1.1 SYNTHESE 33
4.1.2 OBERFLAECHENMODIFIZIERUNG 33
4.2 NANOKOMPOSITE AUF BASIS VON SIUE2 UND AI2O3 35
4.2.1 HERSTELLUNG 35
4.2.2 CHARAKTERISIERUNG UND WEITERE UMSETZUNG 36
4.3 ANALYTISCHE METHODEN 37
4.3.1 N M R 37
4.3.2 F T - I R 37
4.3.3 THERMOGRAVIMETRIE 37
4.3.4 RHEOLOGIE 38
4.3.5 DYNAMISCH MECHANISCHE ANALYSE 38
I
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
4.3.6 DYNAMISCHE DIFFERENZKALORIMETRIE 38
4.3.7 KONTAKTWINKELMESSUNGEN NACH YOUNG 38
4.3.8 EPOXIDWERTBESTIMMUNG 40
4.3.9 ELEKTRONCNMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 40
4.3.9.1 RASTERELEKTRONENMIKROSKOP . 40
4.3.9.2 TRANSMISSIONSELEKTRONEUINIKROSKOP 41
4.3.10 ELEKTRISCHE ALTERUNG 4 1
4.3.10.1 OBERFLAECHEIIEROSION 41
4.3.10.2 LASERTRIANGULATION : 42
4.3.10.3 BAEUMCHENWACHSTUM 43
4.3.11 WASSERAUFNAHME 45
4.4 VERWENDETE REAGENZIEN UND MATERIALIEN 46
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 48
5.1 SYNTHESE VON SIC 2 NANOPARTIKEL .48
5.1.1 OBERFLAECHENEIGENSCHAFTEN DER PARTIKEL 51
5.1.2 OBERFLAECHENMODIFIZIERUNG 53
5.1.3 CHARAKTERISIERUNG 55
5.1.3.1 NMR SPEKTROSKOPIE 56
5.1.3.2 KONTAKTWINKELMESSUNGEN 57
5.1.3.3 THERMOGRAVIMETRISCHE UND DIFFERENZKALORIMETRISCHE UNTERSUCHUNGEN
59
5.2 POLYMERE WERKSTOFFE A U F EPOXID-ANHYDRID BASIS 61
5.3 NANOKOMPOSITE AUF BASIS VON S1O2 UND AI2O3 :62
5.3.1 PARTIKELVERTEILUNG 62
5.3.2 EIGENSCHAFTEN : 67
5.3.2.1 REAKTIVITAET 67
5.3.2.2 VISKOSITAET 71
5.3.2.3 WASSERAUFNAHME 72
5.3.3 EINFLUSS A U F DIE GLASUEBERGANGSTEMPERATUR 74
5.3.4 EROSIONSRESISTENZ 79
5.3.4.1 EINFLUSS DER OBERFLAECHENMODIFIZIERUNG 82
5.3.4.2 EINFLUSS VON OZON 83
5.3.4.3 MODELL DER EROSIONSINHIBIERUNG 85
5.3.4.3.1 EIGENSCHAFTEN DER OBERFLAECHE 86
5.3.4.3.2 IN SITU FORMATION DER SCHUTZSCHICHT 87
5.3.4.4 STOEREFFEKTE DER PARTIKELVEI TEILUNG 99
5.3.4.5 KOMBINATION VERSCHIEDENER PARTIKELSYSTEME 100
5.3.5 BAEUMCHCNWACHSTUM 103
5.3.5.1 UNGEFUELLTE SYSTEME AUF BASIS VON EPOXIDHARZEN 103
5.3.5.2 KOIIZENTRATIONSABHAENGIGKEIT VON S1O2 UND AI2O3 KOMPOSITEN 105
II
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
5.3.5.3 LICHTMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 107
5.3.5.4 ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 109
5.3.5.5 BIMODALE PARTIKELFRAKTIONEN 114
5.3.6 OPTIMIERUNGEN DURCH ADDITIVE 115
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 119
LITERATURVERZEICHNIS 122
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 135
TABELLENVERZEICHNIS 140
ANHANG 141
III
|
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