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New Insights on Expandability of Pre-Cured Epoxy Using a Solid-State CO₂-Foaming Technique

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00006527
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-6527-9

Titelangaben

Du Ngoc, Uy Lan ; Bethke, Christian ; Altstädt, Volker ; Ruckdäschel, Holger:
New Insights on Expandability of Pre-Cured Epoxy Using a Solid-State CO₂-Foaming Technique.
In: Polymers. Bd. 13 (2021) Heft 15 . - No. 2441.
ISSN 2073-4360
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.3390/polym13152441

Volltext

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Format: PDF
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Version: Veröffentlichte Version
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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Ohne Angabe
AL 474/49-1
Open Access Publizieren
Ohne Angabe

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Foaming an epoxy is challenging because the process involves the curing reaction of epoxy and hardener (from monomer to oligomer, to a gel and a final three-dimensional crosslinked network) and the loading of gas phase into the epoxy phase to develop the cellular structure. The latter process needs to be carried out at the optimum curing stage of epoxy to avoid cell coalescence and to allow expansion. The environmental concern regarding the usage of chemical blowing agent also limits the development of epoxy foams. To surmount these challenges, this study proposes a solid-state CO2 foaming of epoxy. Firstly, the resin mixture of diglycidylether of bisphenol-A (DGEBA) epoxy and polyamide hardener is pre-cured to achieve various solid-state sheets (preEs) of specific storage moduli. Secondly, these preEs undergo CO₂ absorption using an autoclave. Thirdly, CO₂ absorbed preEs are allowed to free-foam/expand in a conventional oven at various temperatures; lastly, the epoxy foams are post-cured. PreE has a distinctive behavior once being heated; the storage modulus is reduced and then increases due to further curing. Epoxy foams in a broad range of densities could be fabricated. PreE with a storage modulus of 4 × 10⁴–1.5 × 10⁵ Pa at 30 °C could be foamed to densities of 0.32–0.45 g/cm³. The cell morphologies were revealed to be star polygon shaped, spherical and irregularly shaped. The research proved that the solid-state CO₂-foaming technique can be used to fabricate epoxy foams with controlled density.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: solid-state foaming; epoxy foam; CO₂ batch foaming; storage modulus
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen > Lehrstuhl Polymere Werkstoffe - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Volker Altstädt
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Polymere Werkstoffe > Lehrstuhl Polymere Werkstoffe - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Ruckdäschel
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Institut für Makromolekülforschung - BIMF
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität > Bayerisches Polymerinstitut (BPI)
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Polymere Werkstoffe
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-6527-9
Eingestellt am: 21 Jul 2022 06:51
Letzte Änderung: 21 Jul 2022 06:51
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/6527

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