Prozessbezogene Eigenschaften von recyclingfähigen, kontinuierlich verstärkten thermoplastischen Glasfaserverbundkunststoffsystemen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Joel Schukraft
• Fachliche Zuordnung: Polymere und biogene Werkstoffe und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550315066

Die Pultrusion ist ein vielversprechendes Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen mit hohem Faservolumengehalt. Durch das Leichtbaupotential, die Langlebigkeit und hohe Korrosionsbeständigkeit von pultrudierten Produkten, hat das Verfahren stark an wirtschaftlicher Bedeutung gewonnen. Die bisherige Forschung beschäftigte sich maßgeblich mit der Entwicklung von Duromerpultrusion und wirft Stand der Forschung eine Lücke für die thermoplastische Pultrusion auf, welche besonders im Bezug auf die Nachhaltigkeit und Recyclierbarkeit maßgebliche Vorteile gegenüber der Duromer basierten Pultrusion hat. Das Forschungsvorhaben zielt deshalb darauf ab, die Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen bei der Pultrusions von thermoplastischem Glasfaser verstärkten Kunststoff (GFK) aufzuklären und die Gefüge-Eigenschafs-Beziehungen von pultrudiertem Polypropylen-GFK zu untersuchen. Eine Variation der Prozessparameter soll in Abhängigkeit des Faservolumengehalts, der Verweildauer der Polymerschmelze im Prozess und dem Einsatz möglicher Additive wichtige Schlüsse über die Prozessgrenzen und die Einflüsse auf die Infiltrationsgüte zulassen. Diese sind entsprechend dem Stand der Forschung vor allem auf die Benetzbarkeit zwischen der thermoplastischen Schmelze und der Faseroberfläche zurückzuführen. Durch chemische Analyse des Matrixsystems vor und nach dem Prozess sollen wichtige Erkenntnisse über den Einfluss des Prozesses auf die Eigenschaften der Matrix gesammelt werden, um den Einsatz von Recyclingmaterial in der thermoplastischen Schmelzpultrusion zu bewerten. Ein Abgleich des Einflusses der variierten Prozessparametern soll mittels mechanischer und thermischer Charakterisierung zur Gefüge-Eigenschaftscharakterisierung erfolgen und die bauteilnahe Beanspruchung im Temperaturbereich von -40…+60°C abbilden.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Dr. Andrew Hrymak