Untersuchung des Vernetzungs- und Alterungsverhaltens von Klebstoffen mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie

Neue innovative Werkstoffe und Fügeverfahren nehmen sowohl in der Automobil- als auch in der Luftfahrtindustrie einen immer größer werdenden Anteil ein. Vielfach werden Bauteile geklebt, die anschließend mit zerstörungsfreien Messmethoden analysiert werden sollen. Bisher gibt es keine adäquate Methode der zerstörungsfreien Prüfung von Klebverbindungen während der Vernetzung oder der Alterung des Klebstoffs. Im Rahmen dieser Arbeit soll das Potential der elektrochemischen Impedanzspektroskopie als potentielle Messmethode zur Verfolgung von im Klebverbund stattfindenden Veränderungen analysiert werden. Bei den ausgewählten Klebstoffsystemen handelt es sich um Reaktivklebstoffe: einen nur aus Harz und Härter bestehenden Epoxidklebstoff, einen mit Füllstoffen versehenen kommerziellen 2K-Polyurethanklebstoff und ein einkomponentiges feuchtigkeitshärtendes Cyanacrylat. Für die elektrochemische Impedanzspektroskopie wird die Modellbildung mit Ersatzschaltbildern auf ihre Eignung überprüft und mit alternativen Auswertungsmöglichkeiten verglichen. Zusätzlich wird für das Epoxid-System die Kinetik der Polymerisation bei erhöhten Temperaturen untersucht. Weiterhin wird überprüft, ob die Polymerisation bei erhöhter Temperatur mit Hilfe des Arrhenius-Ansatzes beschrieben werden kann.