Prepregs auf Basis der anionischen Polymerisation von Polyamid

Im Rahmen des Forschungsprojektes BMBF CAMISMA erfolgte in Zusammen-arbeit mit Evonik Industries AG, Essen die Entwicklung der Anlagentechnologie zur Herstellung thermoplastischer Prepregs mittels reaktiver Verarbeitung des Matrixsystems. Das Anlagenkonzept sieht ein Aufschmelzen des Matrixmonomers und des zugehörigen Initiator- und Katalysatorsystems in getrennten Behältern vor. Das Mischen der Komponenten erfolgt vor dem Auftrag auf das Faserhalbzeug. Die Viskosität der Matrix liegt bei der Imprägnierung der Fasern unterhalb von 0,1 Pa·s, wodurch eine vollständige Imprägnierung der Fasern ohne Einwirkung äußerer Kräfte ermöglicht wird. Die Polymerisation des Systems erfolgt nach dem Auftrag auf einer beheizten Reaktionsstrecke. Im Rahmen der Arbeit erfolgt die Entwicklung des In-situ-Prepregs unter der Bewertung der Einflussparameter auf die Polymerisation des Matrixsystems. Eine technische Bewertung der In-situ-Prepregs erfolgt anhand des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens bei Zug- und Biegebeanspruchung, des dynamischen Verhaltens sowie der Beständigkeit gegenüber umgebender Medien. Die ökonomische Bewertung der In-situ-Prepregs erfolgt mittels einer Zielkostenrechnung. Die Ermittlung der Zielkosten wird anhand des Benchmarkprozesses der Doppelbandpresse durchgeführt. Auf Basis der Zielkosten erfolgen eine Skalierung der Anlage auf einen Produktionsmaßstab und ein Vergleich der berechneten Stückkosten.