Blockcopolymere aus poly‐1,4‐benzamid und 6‐66‐copolyamid. 2. Haftvermittelnde eigenschaften in KEVLAR‐verbundsystemen

KEVLAR-Filamente wurden mit der Losung eines Blockcopolymeren aus Poly-1,4-benzamidsegmenten (Mw = 28 600) und 6-66-Copolyamid (60/40)-Segmenten (Mw = 19 000) in 96proz. H2SO4 impragniert. Danach wurden die Filamente in Thermoplastfolien unterschiedlicher Polaritat (Polyamid-6, eine pfropfcopolymerhaltige Legierung aus Polyethylen und Polyamid-6, ein Acrylester-Acrylsaure-Ethylen-Terpolymeres (Ionomer) und LD-Polyethylen) senkrecht zur Folienebene eingelagert. In Faserauszugsversuchen wurden zur Charakterisierung der Haftfestigkeit die Delaminierungsscherspannung, die Delaminierungsarbeit und die Reibungskraft beim Herausziehen der Faser gemessen. Die Impragnierung von KEVLAR-Fasern mit Blockcopolyamid erhohte die Haftfestigkeiten in polaren Matrixmaterialien erheblich. Bei Ionomer-Folien war die relative Steigerung der Delaminierungsarbeit mit 670% bei weitem am hochsten. Bei Polyamid-6 und bei der Polyamid-Polyethylen-Legierung betrug der Effekt 130%, wahrend bei dem unpolaren Polyethylen praktisch keine Anderung festzustellen war. REM-Untersuchungen der herausgezogenen Fasern lassen erkennen, das das Zerrisen der Verbundmaterialien nicht nur entlang der Faser-Matrix-Grenzflache verlief, sondern das dabei auch grenzflachennahe Bereiche von Faser und Matrix beteiligt waren. KEVLAR filaments were impregnated with a solution of a block copolymer of poly-1,4-benzamide (Mw = 28 600) and 6-66-copolyamide (60/40) (Mw = 19 000) in 96% H2SO4. Afterwards, the filaments were embedded perpendicularly in thermoplast films of different polarities (polyamide-6, an ionomer of acrylic acid, acrylic ester and ethylene, a polyethylene-polyamide 6 blend and LD polyethylene). In pullout experiments, delamination shear strength, delamination work, and frictional shear strength were measured to characterize adhesion. Modification of KEVLAR filaments with blockcopolyamide caused a large increase of adhesion to polar matrix materials. For the ionomer film, the relative increase of delamination work (670%) was by far the highest, polyamide-6 and polyamide-polyethylene blend showed an effect of 130%, whereas nonpolar polyethylene was nearly unsensitive to impregnation. Scanning electron microscopy investigations on the pulled out fibres showed that the failure of the composite material not only took place at the fibre-matrix interface but simultaneously in weak boundary layers of fibre and matrix phase.