Hochviskose, vernetzbare Melamin-Formaldehydharz-Mikroemulsionen als Template für Nanomaterialien

Oleg Klems, September 2008

Melamin-Formaldehyd-Harzschäume sind als Baumaterial wegen ihrer flammhemmenden und schallabsorbierenden Eigenschaften von großer Bedeutung. Eine Verfeinerung ihrer Struktur auf Nanoskala kann einen Schaumstoff der Zukunft mit deutlich geringerer Wärmeleitfähigkeit darstellen. Ein innovativer Weg zur Herstellung von Nanoschäumen ist das Principle of Supercritical Microemulsion Expansion (POSME). Um die Struktur, der nach diesem Verfahren hergestellten Schäume zu fixieren, wurden in dieser Arbeit Melamin-Formaldehydharz (MF)-Mikroemulsionen mit Propan als Treibmittel formuliert. Ausgangspunkt dieser Untersuchungen war das Phasenverhalten von MF-Mikroemulsionen, das mit n-Oktan als Öl bei Atmosphärendruck systematisch gemessen wurde. Die Mikrostruktur dieser Systeme wurde mit Hilfe der dynamischen Lichtstreuung und Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert. Für die Polymerisationsreaktion wurde ein optimaler Katalysatorgehalt an Ameisensäure ermittelt. Unter diesen optimalen Polymerisationsbedingungen, ist es gelungen, eine bikontinuierliche und lamellare Nanostruktur durch das Vernetzen des Harzes ohne Phasentrennung zu fixieren. Schon in den ersten Schäumversuchen mit Propan konnten geschlossenzellige Schäume mit nanometerdünnen Fenstern erzeugt werden.