Erhöhung der mechanischen Stabilität, insbesondere der Abrasionsbeständigkeit von Polypropylenfasern durch photo­induzierte Vernetzung

Es wurden Möglichkeiten einer photochemischen Vernetzung der Oberfläche von Polypropylenfasern untersucht. Hierdurch sollten vor allem eine Oberflächenhärtung und Erhöhung der thermischen Belastbarkeit erreicht werden. Hierzu wurde Abscheidung hoch vernetzter Polymere auf der Substratoberfläche angestrebt, wobei mehrfunktionelle Substanzen wie Diallylphthalat (DAP), Pentaerythritoltriacrylat (PETA) oder Tetraallyloxyethan (TAE) als Ausgangsstoff der photoinduzierten Reaktion dienten.

Aus AFM-basierten Analysen der unmittelbaren Oberflächen konnten klare Hinweise auf eine erfolgreiche Vernetzung der Reaktivstoffe gewonnen werden. Es ist davon auszugehen, dass die Reaktivstoffe auf der PP-Oberfläche vernetzt werden und eine Schicht bilden. Hieraus ist gleichfalls abzuleiten, dass die Vernetzungsreaktion vor allem durch die Absorption der UV-Strahlung im Reaktivmedium initiiert wird. Hinsichtlich der angestrebten Ausrüstung zur Erhöhung der Abrasionsbeständigkeit des PP deutet sich aufgrund der guten mechanischen Eigenschaften vor allem bei PETA die höchste Eignung als Reaktivmedium an. Gleichfalls zeigt DAP eine hohe Eignung, die aber vornehmlich in der hohen thermischen Stabilität begründet liegt, aus der eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Reibungswärme erwartet werden kann.

Untersuchungen der Scheuerbeständigkeit von unter Anwesenheit vernetzender Reaktivmedien bestrahlter Gewebe haben gezeigt, dass durch eine Bestrahlung unter PETA dauerhafte Schichtstrukturen etabliert werden, die auch eine intensive Scheuerbeanspruchung z. B. mit Schleifpapier überstehen. Die Konzentration des Reaktivstoffs in der Vorlagelösung muss einen gewissen Wert übersteigen (5 % im Fall von PETA in Ethanol), der zusätzliche Einsatz eines Radikalstarters ist tendenziell eher nachteilig.

Angaben zum Forschungsvorhaben:
Erhöhung der mechanischen Stabilität, insbesondere der Abrasionsbeständigkeit von Polypropylenfasern durch photo­induzierte Vernetzung
IGF-Vorhaben Nr. 14676 N
Laufzeit: 01.02.2006 bis 30.04.2008
Ansprechpartner: Dr. Thomas Bahners, Tel.: +49-2151-843-2016, e-Mail: bahners@dtnw.de

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