Abstracts

Naturfaserverstrkte thermoplastische Verbundwerkstoffe weisen sehr attraktive Vorteile auf. Diesesind z.B. ein geringes Gewicht, geringere Kosten und ihren kologisch neutralen Footprint. Trotzdembehindern die Probleme, die bei der Verarbeitung des Naturfaserverbundmaterials auftreten, einemgliche Verbreitung im Composite-Markt. Diese Probleme treten hufig bei denOptimierungsvorgngen der Behandlungen von Faser/Matrix Kopplungen zur Verbesserung der derFaser/Matrix Haftung auf. Mgliche Anstze zur Technologieanpassung und zur Ermittlung optimierteParameter bei der Kompoundierung und Verarbeitung stellen ebenfalls groe Herausforderungen dar.Dazu kommen die fehlenden Informationen bezglich der Einflsse der funktionalen Additive derVerarbeitungstechniken und der resultierenden Verbundeigenschaften. Diese mssen angedeutetwerden, um die Notwendigkeit dieses Problems besser zu verstehen und zu berwinden. Dievorliegende Arbeit thematisiert das Polypropylen-Flachs-System als Fallstudie und ist in vier Teilebzw. Themen gegliedert. Das Ziel ist die gezielte Optimierung ausgewhlter mechanischer undphysikalischer Eigenschaften des Endprodukts.Das erste Thema in dieser Arbeit beschftigt sich mit den verschiedenen Behandlungen der Faser undPolymermatrix. Die Faserbehandlung wurde bisher entweder nur durch Alkalisation oder auch inKombination mit Trimethoxy vinylsylan oder Acrylsure durchgefhrt. Zur Veredelung derPolypropylen Matrix wurde sie mit trimethoxy vinylsylan, durch mit Maleinsureanhydrid gepfropftesPolypropylen oder mit durch Acrylsure gepfropften Polypropylen behandelt. Allerdings ist in derRegel die passenden Menge und Art des Kopplungsmittels umstritten. Nachdem die optimaleMischung gefunden wurde, wird darauf aufbauend die Untersuchung der Kompoundierungsparameterbei der Extrusion als zweites Thema dieser Arbeit betrachtet. Verschiedene Extruderkonfigurationenund Schneckengeschwindigkeiten (Drehzahlen) wurden in Bezug auf ihre Auswirkung auf dieFasergre und die resultierenden mechanischen Eigenschaften untersucht.Der Fokus des dritten Themas liegt auf der Optimierung der Spritzgieparameter, wie z.B. derSchmelztemperatur, dem Einspritzdruck, der Werkzeugtemperatur und der Schneckendrehzahl inBezug auf die mechanischen Eigenschaften und das Flieverhalten. Der letzte Teil dieser Arbeitwidmet sich der Untersuchung des Einflusses der funktionalen Additive auf den Faserverbund.Aufgrund der hohen Bedeutung des Impaktverhaltens des thermoplastischen Faserverbundes wurdenunterschiedliche Methoden untersucht, um die Schlagzhigkeit zu verbessern. Als Beispiel zu nennensind Weichmacher (Triacetin bis zu 20 Gew.-%), Elastomer (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer bis zu10 Gew.-%) sowie die Hybridisierung von Flachs mit einem hohen Anteil an zellulosehaltigenNesselfasern. Zudem wurde der Einfluss unterschiedlicher Flammschutzmittel untersucht, wie z.B.anorganische Hydrate, Halogene und halogenfreie Dmmschichtbildner, wobei Synergisten(Antimontrioxid undAdvisors/Committee Members: Ziegmann, Gerhard.