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Weiche Schale bestehend aus einem Polybutadien-Kautschuk-Kern-Schale-Polymer
In der spezifischen Implementierungsmethode 25 wird die Epoxidmatrixharz In dieser Ausführungsform besteht die Zusammensetzung aus 40 Masseteilen Phenol-Epoxidharz F-44, 60 Masseteilen Epoxidharz E-51, 5 Masseteilen eines Kern-Schale-Polymers, 16 Masseteilen 4,4'-Diaminodiphenylsulfon-Härter, 8 Masseteilen Dicyandiamid-Härter und 5.0 Masseteilen 3-Phenyl-1,1-dimethylharnstoff-Härterbeschleuniger. Das Kern-Schale-Polymer besteht aus einem weichen Kern aus Polybutadienkautschuk und einer harten Schale aus Polymethylmethacrylat.
Das in dieser Ausführungsform erwähnte Kern-Schale-Polymer wird als Ausgangsmischung von Kane Ace MX-125 der Firma Kaneka (Japan) mit einem Massenanteil von 25 % zugesetzt. Es besteht aus einem weichen Kern aus Polybutadien und einer harten Schale aus Polymethylpropionat und weist eine Partikelgröße von 100 nm auf. Der Massenanteil des Epoxidharzes B-51 beträgt 75 %.
Die Leistungsprüfung des in dieser Ausführungsform verwendeten, bei 120 °C für 2 Stunden ausgehärteten Epoxidharzes erfolgte gemäß den in Ausführungsform 1 beschriebenen Methoden und Parametern. Die Ergebnisse zeigen eine Glasübergangstemperatur von 137.3 °C, eine Schlagzähigkeit von 16.8 kJ/m, eine Zugfestigkeit von 83.5 MPa, einen Zugmodul von 3.4 GPa, eine Bruchdehnung von 3.5 %, eine Biegefestigkeit von 126.4 MPa und einen Biegemodul von 3.4 GPa. Das Epoxidharz dieser Ausführungsform weist somit hervorragende Eigenschaften auf.
Der Unterschied zwischen dem Herstellungsverfahren des Epoxidmatrixharzes in dieser Ausführungsform und dem in Ausführungsform 22 beschriebenen Verfahren liegt in Schritt 1. In dieser Ausführungsform werden 40 Teile Phenol-Epoxidharz F-44, 45 Teile Epoxidharz E-51, 20 Teile Kane Ace MX-125 Matrixmischung der Firma Kaneka (Japan), 16 Teile 4,4'-Diaminodiphenylsulfon als Härter, 8 Teile Dicyandiamid als Härter und 5.0 Teile 3-Phenyl-1,1-dimethylharnstoff als Härtungsbeschleuniger massenmäßig eingewogen. In den nachfolgenden Schritten werden die entsprechenden Massenanteile der in Schritt 1 eingewogenen Substanzen hinzugefügt.
Die Prepreg-Herstellung erfolgt nach dem in Ausführungsbeispiel 23 beschriebenen Verfahren, wobei das Epoxidmatrixharz jedoch nach dem in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren hergestellt wird. Das resultierende Prepreg, bestehend aus Epoxidmatrixharz und SW110-Glasfasergewebe (Dichte 110 g/m²) gemäß Ausführungsbeispiel 25, weist einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von unter 1 % auf, wobei der Massenanteil des Epoxidmatrixharzes 37 % bis 43 % beträgt. Die Gelierzeit des Prepregs wird gemäß „HB 7736.7 Prüfverfahren für physikalische Eigenschaften von Verbundprepregs Teil 7: Bestimmung der Gelierzeit“ gemessen und beträgt bei 120 °C 9–20 min.
Nach dem Stapeln der in dieser Ausführungsform erhaltenen Prepreg-Lagen entstehen mindestens drei Lagen Prepreg-Rohlinge. Das Verbundlaminat wird durch Aushärten bei 120 °C für 3 Stunden in einem Heißpressverfahren hergestellt. Das resultierende Verbundlaminat weist eine Zugfestigkeit von 598.3 MPa, einen Zugmodul von 23.5 GPa, eine Biegefestigkeit von 785 MPa, einen Biegemodul von 24.2 GPa und eine Scherfestigkeit von 81.2 MPa auf.
Bei der spezifischen Durchführungsmethode 26 wird ein Vergleichsexperiment mit einem Epoxidmatrixharz durchgeführt, das aus 40 Teilen Phenol-Epoxidharz F-44, 60 Teilen Epoxidharz B-51, 16 Teilen Härter 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 8 Teilen Härter Dicyandiamid und 5.0 Teilen Härtebeschleuniger 3-Phenyl-1,1-dimethylharnstoff besteht.
Die Leistungsprüfung wird an dem in dieser Ausführungsform bei 120 °C für 2 Stunden ausgehärteten Produkt des Epoxidmatrixharzes unter Verwendung der in Ausführungsform 1 beschriebenen Methoden und Parameter durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine Glasübergangstemperatur von 137.8 °C, eine Schlagzähigkeit von 11.5 kJ/m², eine Zugfestigkeit von 62.5 MPa, einen Zugmodul von 3.6 GPa, eine Bruchdehnung von 2.7 %, eine Biegefestigkeit von 108.0 MPa und einen Biegemodul von 3.5 GPa.
