Verfahrensentwicklung für die Herstellung kontinuierlich faserverstärkter, thermoplastischer Profile im Pultrusionsverfahren mittels in-situ Polymerisation von ε-Caprolactam

Thermoplastische Pultrusionsprofile bieten gegenüber den Stand-der-Technik bildenden duromeren Profilen besondere Vorteile wie die Möglichkeit zur Funktionalisierung durch Umformen, Schweißen, Umspritzen oder der Co-Extrusion sowie zum Recycling durch chemische und mechanische Verfahren. Eine Verfahrensvariante zur Herstellung der kontinuierlich faserverstärkten thermoplastischen Profile ist die Pultrusion mit dem Monomer e-Caprolactam (in-situ Pultrusion), das im Prozess zu Polyamid 6 polymerisiert.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung geeigneter Matrixrezepturen und Prozessparameter für das in-situ Pultrusionsverfahren. Mit statistischen Methoden werden die signifikanten Einflussgrößen auf die Prozess- und Materialeigenschaften ermittelt und anschließend detailliert untersucht. Aus den Ergebnissen wird ein umfassendes Verständnis zu den Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen abgeleitet und in ein Modell überführt. Dieses Modell wird genutzt, um Parameterkonfigurationen zu ermitteln, die sowohl eine hohe Qualität der Profile als auch hohe Produktionsraten ermöglichen. Eine abschließende Bewertung des Verfahrens und der Profile zeigt das hohe Potenzial für die industrielle Anwendung.