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Optimierung von Epoxidharzsystemen für PE-Rohrinnenbeschichtungen als Sauerstoffsperrschicht

  • Gegenwärtig haben bei Fußbodenheizungen Kunststoffrohre aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) Stahl- und Kupferrohre fast vollständig ersetzt. Trotz der überragenden Gebrauchseigenschaften dieser Kunststoffrohre stellen die relativ hohe Sauerstoffpermeabilität und die geringere Langzeitstabilität ein Problem dar. Sauerstoff reagiert mit den Metallwerkstoffen in den Systemkomponenten, was zu einer beschleunigten Korrosion führt, und schädigt das PE durch eine Radikal-initiierte autokatalytische Kettenreaktion. Diese Reaktion führt zu einer Versprödung des PE bis hin zur Rissbildung. Dadurch wird die Sauerstoffpermeabilität des PE zusätzlich drastisch erhöht. Das kann eine nachträglich eingebrachte Sauerstoffbarriereschicht auf Epoxidharzbasis unterbinden. Mit Hilfe der Differential Scanning Calorimetry (DSC) werden Untersuchungen zur Struktur-Eigenschaftskorrelation durchgeführt, um das Eigenschaftsprofil des Epoxidharzes zu optimieren. Variiert werden das Harz-Härter-Verhältnis, die Zusammensetzung des Harz- und Härter-Systems, einschließlich eines reaktiven Verdünners, sowie der eingesetzte Katalysator. Als Charakteristika werden die Glasübergangstemperatur Tg des härtenden Systems und die bei der Härtung auftretende Reaktionsenthalpie ΔH diskutiert.
  • Presently, metal tubes in underfloor heating systems are nearly completely substituted by plastic tubes made of polyethylene (PE) or polypropylene (PP). In spite of the extraordinary properties of these plastic tubes in use, issues that remain are the relatively high oxygen permeability and the lower longtime durability compared to metal tubes. Oxygen tends to react with the metal components of the systems leading to an accelerated corrosion. The PE is affected by a radically initiated auto-catalytic chain reaction. This leads to an embrittlement of the PE, and finally to the formation of micro-cracks and visual cracks. Thus, the oxygen permeability is additionally increased by a high rate. This mechanism may be prevented through an oxygen barrier layer applied into running systems. Investigations by differential scanning calorimetry (DSC) were performed aiming at the elucidation of structure property relationships to optimize the application properties of the epoxy resins used in barrier layer production. Here, variations were made in the equivalent ratio of resin and hardener, the composition of the resin hardener system including a reactive diluent and a catalyst. Characteristic parameters, such as the glass transition temperature of the curing system and the reaction enthalpy liberated during the curing process, are discussed.

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Metadaten
Author:Eckhart Kornejew, Harald Goering, Michael HerzogORCiD
URN:urn:nbn:de:kobv:526-opus4-5367
DOI:https://doi.org/10.15771/0949-8214_2016_1_9
ISSN:0949-8214
Parent Title (German):Wissenschaftliche Beiträge 2016
Document Type:Article in a Periodical of the TH Wildau
Language:German
Year of Publication:2016
Year of first Publication:2016
Publishing Institution:Technische Hochschule Wildau
Release Date:2016/03/21
Volume:20
First Page:67
Last Page:74
Faculties an central facilities:Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
TH Wildau publications:Wissenschaftliche Beiträge
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC-ND 3.0 DE - Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland
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