Entwicklung neuartiger Aerogel-Werkstoffe und deren Verarbeitung in applizierbaren polymerbasierten Pasten und PolymerTextilverbund-Systemen

Abstract

In der folgenden Masterarbeit wurden wärmeisolierende Schichten aus EthylenVinylacetat-Copolymer-Dispersion (EVA-60) von dem Unternehmen CTF2000 und dem hydrophoben Silika-Aerogel Enova IC3110 von Cabot hergestellt. Dabei wurden unterschiedliche Mengen des IC3110 der Dispersion beigefügt, um eine Tendenz in der Wärmeleitfähigkeit zu beobachten. Mit Hilfe eines Filmaufziehgerätes für Farbapplizierungen wurden diese Schichten auf drei verschiedene Trägermaterialien, appliziert. Die gewählten Trägermaterialien sind eine karierte Prüfkarte speziell für Deckkraft-Untersuchungen von Farben, eine Oberflächenschutzfolie für Laboranwendungen, welcher aus saugfähiger Cellulose besteht und einseitig mit Polyethylen beschichtet ist und ein Nadelvlies aus Polyester mit engen Maschenweiten. Die Hergestellten Pasten haben Viskositäten von 1 bis 10.000 Pa·s und lassen sich gut mit Geschwindigkeiten von 5 bis 400 mm/s applizieren. Die hergestellten Beschichtungen haben eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,019 bis 0,080 W/(m·K), wobei die Pasten ab einem Volumenanteil (phi)IC3110 von 70 % zu Schäumen umgewandelt werden. Diese Schäume können auch in verschiedenen Formen, beispielsweise in Platten, gegossen werden. Auch diese haben je nach Aerogel-Anteil eine niedrige Wärmeleifähigkeit.