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Titelaufnahme

Titel
Oberflächenstrukturierung und Reibungseigenschaften von Polyamidimid-Polydimethylsiloxan-Copolymeren und Polydimethylsiloxan-Mikrogelen in Polyamidimid Beschichtungen
AutorRessel, Jörg In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
PrüferBremser, Wolfgang In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen ; Huber, Klaus
Erschienen2013
HochschulschriftPaderborn, Univ., Diss., 2013
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 15.03.2013
SpracheDeutsch ; Englisch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-11716 Persistent Identifier (URN)
Dateien
Oberflächenstrukturierung und Reibungseigenschaften von Polyamidimid-Polydimethylsiloxan-Copolymeren und Polydimethylsiloxan-Mikrogelen in Polyamidimid Beschichtungen [70.06 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorliegende Arbeit zeigt einen umfassenden experimentellen Ansatz zur Minimierung der Oberflächenreibung von Polyamidimid (PAI) basierten Elektroisolierlacken. Die entwickelten Copolymere mit definierter Polydimethylsiloxan (PDMS) Segmentlänge ermöglichen die Formulierung von selbstgleitenden PAI Lacken mit außergewöhnlich niedrigen Reibungskoeffizienten. Die Anwendung der entwickelten PAI-PDMS-Copolymere in PAI Beschichtungen resultiert in einer spezifischen Strukturierung der Polymeroberflächen mit PDMS Mikrodomänen. Die Strukturierung ist abhängig von der Polymerstruktur, der PDMS-Segmentlänge und dem PDMS-Anteil im Blockcopolymeren. Die Oberflächenstrukturierung entsteht parallel mit der Reibungsreduktion der entsprechenden Copolymer basierten Beschichtungen. Die PDMS Mikrodomänen weisen ein „quasi“ flüssiges Verhalten auf und können näherungsweise als ‚gebundene Flüssigkeit‘ beschrieben werden.Alternativ zu den PAI-PDMS Copolymeren wurden nicht wässrige PDMS Mikrogelpartikel Dispersionen entwickelt. Diese können direkt in konventionelle PAI Lacksysteme eingebracht werden. In der vorliegenden Arbeit wurde eine einfache 1 Stufen Synthese zur Herstellung entsprechender PDMS Mikrogelpartikel Dispersionen in N-Methylpyrrolidone (NMP) dargestellt. Entsprechende Lackformulierungen zeigen deutlich reduzierte Reibungswiederstände.

Zusammenfassung (Englisch)

In the present study a scientific approach is presented to experimental and theoretical minimized friction of polyamidimide (PAI) coatings for electrical wire insulation. The copolymers of polydimethylsiloxane (PDMS) and polyamidimide (PAI) developed in this study enable the formulation of self-lubricating PAI coatings with exceptionally lowered coefficients of friction (CoF). The corresponding coating surface shows a self-patterning of PDMS domains, covering the PAI matrix polymer. PDMS microphase separations are immobilised through a covalent bond to the polyamidimid. The use of the developed PAI-PDMS copolymers in PAI coatings results in specific self-structuring surfaces. The structuring of the PAI matrix with PDMS-microphase seperations is depending on the copolymer structure, PDMS segment length and PDMS content in the PAI PDMS copolymer. Surface patterning arises parallel to the reduction in the friction force for the concerning copolymer coating surface. PDMS-microphase separations show ‘liquid like characteristics and can be described as “tethered liquid” in a first approximation.Alternatively to the PAI-PDMS copolymers nonaqueous PDMS-microgel dispersions were developed. These may be inserted directly into conventional PAI coating systems. In this study a simple synthesis for the production of corresponding PDMS-microgel dispersions in n-methyl-pyrrolidone (NMP) is presented. Coating formulations containing appropriate PDMS microgel dispersions exhibit significantly reduced friction.