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Dr.-Ing. Andreas Wolter

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Infusions-Kunstharz-Entgasung (IKE)

Verbundvorhaben: zur Dünnschicht-Entgasung der nicht-reaktiven A-Komponente von Infusions-Kunstharzsystemen

Ziele und Kurzbeschreibung des Forschungsprojektes

Mit dem Verbundvorhaben sollen die wesentlichen fluidmechanischen und thermodynamischen Eigenschaften der nicht-reaktiven Harzkomponente üblicher Flüssigkunstharzsysteme erarbeitet und für anlagentechnische Entwicklungen und Verbesserungen bei Entgasungsvorgängen genutzt werden. Eine Charakteristik der Medien schafft Basis und Perspektive für den Marktzugang optimierter Entgasungs-, Konditionierungs-, Misch- und Dosieranlagen. Die Forschungsarbeiten sollen zudem neue Erkenntnisse über technisch realisierbare Methoden zur Dünnschichtentgasung der Harzkomponente generieren. Hinsichtlich der Charakterisierung modifizierter Epoxidbasisharze wurde ein Methodenspektrum mit Messprogrammen entwickelt. Dazu wurden bei den genannten Kooperationspartnern massenspektrometrische, rheologische, thermodynamische und kalorimetrische Untersuchungen durchgeführt. Die experimentellen Forschungsdaten wurden am Lehrstuhl aufbereitet und ausgewertet Für Entgasungsprozesse, die unter Grobvakuum und zwischen 38 °C und 55 °C zunächst als Standversuche in temperierten Großküvetten erfolgten, wurde die strukturelle Stabilität der Proben gegenüber den thermodynamischen Parameter rheologisch gegengeprüft. Abschließende Fließentgasungsversuche in der durch den Industriepartner konzipierten Laborstrecke sollen die Ergebnisse vervollständigen.

Temperaturabhängiges Verhalten der normierten Viskosität dreier nicht-reaktiver Harzkomponenten
Temperaturabhängiges Verhalten der normierten Viskosität dreier nicht-reaktiver Harzkomponenten (Strichlinien), basierend auf der Anpassung der Messdaten (Kreise als Marker) nach Williams-Landel und Ferry [1] (Normierung erfolgte auf die Viskosität der Probe 3A bei 20 °C). Die Messdaten wurden vom Betriebsstofflabor des Lehrstuhls für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren aufgenommen ([1] Williams, M. L., Landel, R. F., Ferry, J. D. “The Temperature Dependence of Relaxation Mechanism in Amorphous Polymers and Other Glass-forming Liquids”, J. Amer. Chem. Soc., 77, 3701-3707 (1955); http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01619a008)
Aufbau der Fließentgasung I als Laborstrecke
Aufbau der Fließentgasung I als Laborstrecke: Auf einem äußeren, kippbaren Rahmen (1) befindet sich der Rezipient (2) mit Vakuumanschluss und –regelung (3), Temperierung (4), sowie Druck-, Temperatur- und Volumenstromdatenerfassung (5). Innerhalb des Rezipienten sind in einem weiteren Rahmen Einlaufgefäß und Rechteckgerinne aus Duranglas aufgestellt (6). Das Rechteckgerinne, als sichtbarer Fließabschnitt, ist an der Unterseite mit Heizfolien versehen, um die innere Fließfläche auf die Probentemperatur einzustellen. Die Fließstrecke ist an eine Versorgung mit Probenfluid durch einen Umlaufkreislauf mit Förderpumpe angeschlossen (unterhalb des Experimentiertisches). Unterhalb des Rezipienten befindet sich nach Passieren der Fließentgasungsstrecke der Probenabfluss (7). Das Fluid sammelt sich im Auffangbehälter (8), der sich rechts neben dem Experimentiertisch befindet. Die im Auffangbehälter getauchte Pumpe (unterhalb des Experimentiertisches) drückt das Fluid über die Schlauchleitung zurück in die temperaturgeregelte Durchlauferhitzerstrecke und den nachgeschalteten Volumenstromzähler (9,10, rechts und oberhalb des Profilrahmens auf der linken Seite des Experimentiertisches). Über einen Schlauchbogen mit Reduzierventil (11) und dem halbzölligen Metallrohr gelangt das Fluid in den Zulauf des Rezipienten (12, von oben im linken Deckelbereich des Rezipienten), zurück in das Einlaufgefäß der Fließstrecke.

Informationen zum Forschungsprojekt

Antragsteller / Bearbeiter A. Leder, A. Wolter, J. Sakowski
Forschungsgebiet Fluidmechanische und thermodynamische Eigenschaften modifizierter Basisharze unter molekular-chemischer und polymerphysikalischer Betrachtung
Laufzeit Januar 2014 - Oktober 2015
Finanzierung Ministerium für Wirtschaft, Bau und Tourismus des Landes Mecklenburg-Vorpommern unter Verwendung von Mitteln des Europäischen Fonds zur regionalen Entwicklung (EFRE)
Industriepartner Isenthal Industrieausrüstung GmbH
Kooperationen Lehrstuhl für Analytische Chemie, Universität Rostock
Betriebsstofflabor des Lehrstuhls für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren, Universität Rostock
Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Universität Rostock
Verein Funktionale Materialien e.V.