Epoxidharzsysteme für Rotorblätter. Bei uns dreht sich alles mit Erfolg.
Überblick Composites: Germanischer Lloyd Zertifikat 4 Resin Infusion und Hand lay-up 5 Anwendungsmöglichkeiten 6 Expandierbare Epoxidharzsysteme 8 Anwendungsbeispiel 12 Die HARKE Chemicals GmbH steht für zertifizierte Qualität und stetiges Engagement für einen nachhaltigen Schutz der Umwelt.
HARKE Composites Bei uns dreht sich alles mit Erfolg...... und dies schon seit vielen Jahren. Wir haben uns auf den Vertrieb von Epoxidharzen spezialisiert und entwickeln unser Know-How auf diesem Gebiet stetig weiter. Auf Sie als unser Kunde wartet bei uns ein umfassender Service und hervorragende Produkte, u.a. auch Höchstleistungsverbundstoffe für Rotorblätter. Damit leisten wir unseren Beitrag an der Seite der Windkraftwerke für eine saubere und effiziente Energiegewinnung aus Windkraft, für die stetige Weiterentwicklung der Anlagen und eine Steigerung der Leistung von Windrädern. Die hier vorgestellten Produkte unseres Partners Aditya Birla Chemicals sind vom Germanischen Lloyd nach ISO 9001:2000 und ISO 14001 zertifiziert. Unter dem Markennamen epotec bieten wir Ihnen ein umfangreiches Produktprogramm von Epoxidharzen, Härtern und Modifizierern an. So präsentieren wir unter dieser Dachmarke flüssige, feste, gelöste und multifunktionelle Produkte sowie Mischungen. epotec bietet vielfältigste Einsatzmöglichkeiten. So wird es über den Windenergiesektor hinaus verwendet, z.b. in der Flugzeugindustrie, im Automotive-Bereich, in der Bauchemie und auch in elektrischen bzw. elektronischen Anwendungen sowie in Farben und Lacken. Weltweit finden epotec Produkte in über 30 Ländern, von den USA und Kanada über Europa bis nach Asien, sehr guten Absatz. Möchten auch Sie mehr über unsere Produkte erfahren? Dann sprechen Sie uns an, gerne stehen wir Ihnen als Ansprechpartner zur Seite und unterstützen Sie mit den Produkten der epotec Linie bei der Entwicklung neuer Produktideen rund um die Energiegewinnung aus Windkraft.
4 ertifika Germanischer Lloyd Zertifikat epotec Epoxidharze sind vom Germanischen Lloyd zertifiziert. Als global agierender technischer Überwachungsverein ist die Institution führend bei der Prüfung, Forschung und der kontinuierlichen Verbesserung von sicherheitsrelevanten Faktoren.
t epotec 5 Resin Infusion und Hand lay-up Systeme Resin Infusion bewahrt alle Vorteile des Resin Transfer Molding, bei geringeren Werkzeugkosten. Dieses System wird für die Herstellung von größeren ganzheitlichen Bauteilen im Schiffsbau, für die Automobilindustrie und für den Bau von Rotorblättern von Windkraftanlagen verwendet. epotec Epoxidharz Systeme für Resin Infusion und Hand lay-up Technik wurden entwickelt, um eine geringe Ausgangsviskosität und eine Reaktivität von wenigen Minuten bis hin zu einigen Stunden bei Umgebungstemperatur zu generieren. Die Auswahl wird in Abhängigkeit vom Fertigungsverfahren, den Abmessungen des Bauteils und nach Endnutzeranforderungen getroffen.
potec 6 Anwendungsmöglichkeiten epotec Epoxid Systeme werden verwendet für die Verarbeitung von Hochleistungsfaser-Verbundwerkstoffelementen. Unsere Systeme sind besonders geeignet für Laminierungen in Kombination mit verschiedenen Verstärkungs- und Wabenelementen, wodurch hochfeste, leichtgewichtige Bauteile erstellt werden können. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig, so finden unsere Systeme z.b. Einsatz in Rotorblättern von Windkraftanlagen, im Schiffsbau, im Flugzeug- und Automobilbau, zur elektrischen Isolierung, für Sportgeräte, für Werkzeuge und bei Einbauvorrichtungen. Besondere Eigenschaften Exzellente Benetzungseigenschaften von Glasund Carbonfasern Variable Topfzeiten und Härtebedingungen Sehr geringe Schrumpfung Beständig gegen die meisten Chemikalien Gute Kombination der verschiedenen Eigenschaften Geeignet für kleine und große Bauteile Gute Verarbeitbarkeit bei sehr niedrigen und auch hohen Temperaturen Kompatibel mit Pigmenten und Entgasungsmitteln
7 epotec Misch- Misch- Topf- Systeme verhältnis 1) viskosität 2) zeit 3) Tg 4) YD 535 / TH 7253 100 : 35 1.000-1.400 8-14 80-90 YD 535 / TH 7254 100 : 35 1.000-1.350 14-20 80-90 YD 535 / TH 7255 100 : 35 1.000-1.300 25-35 80-90 YD 535 / TH 7256 100 : 35 800-1.200 80-100 80-90 YD 535 / TH 7257 100 : 35 800-1.100 280-330 80-90 YD 535 / TH 7258 100 : 35 800-1.000 >105 80-90 epotec Misch- Misch- Topf- Systeme verhältnis 1) viskosität 2) zeit 3) Tg 4) YD 535LV / TH 7253 100 : 35 600-800 8-14 80-90 YD 535LV / TH 7254 100 : 35 600-750 14-20 80-90 YD 535LV / TH 7255 100 : 35 600-750 25-35 80-90 YD 535LV / TH 7256 100 : 35 400-650 80-100 80-90 YD 535LV / TH 7257 100 : 35 200-550 280-330 80-90 YD 535LV / TH 7258 100 : 35 200-500 >105 80-90 Anmerkung Die oben genannten Systeme mit den epotec Epoxidharzen YD 535, YD 535LV und mit den epotec Härtern TH 7253, TH 7254, TH 7255, TH 7256, TH 7257, TH 7258 sind vom Germanischer Lloyd Deutschland zertifiziert. 1) Gewichtsteile 2) Brookfield Viskosität bei 25 C in mpas 3) Topfzeit in Minuten bei 25 C pro 100 g 4) Glasübergangstemperatur in C 5) Topfzeit in Stunden bei 25 C pro 100 g
potec 8 Expandierbare Epoxidharzund Adhäsionssysteme Flüssiges Epoxidharz und Härtemittel werden zusammen gemischt, um vor Ort einen Schaum in der gewünschten Dichte und im gewünschten Härtegrad zu erhalten. Expandierbare epotec Epoxidharz Systeme sind geeignet für die Produktion von leichtgewichtigen, starren und großflächigen stabilen Bauteilen, angefangen vom Prototypen bis hin zur Massenproduktion. epotec Epoxidharz Systeme für Adhäsive wurden entwickelt, um sowohl gleichartige wie auch verschiedene Trägermaterialien miteinander zu verbinden. Man erreicht eine exzellente Adhäsion über einen großen Bereich von Betriebsbedingungen. Anwendungen epotec Epoxidharz Systeme eignen sich, um die Leichtgewichtigkeit von Bauteilen mit hoher mechanischer Stabilität zu vereinen. Sie werden z.b. bei Sportgeräten, zur Isolierung, für Gussformen und zur Fertigung von Werkzeugen verwendet. epotec Tooling Systeme verwendet man für die Herstellung von speziell auf die Kundenbedürfnisse zugeschnittenen Tools. Diese präzisen Composite Tools können schnell und einfach in den kompliziertesten Abmessungen und Formen hergestellt werden. Diese Tools bieten eine geringe Wärmeausdehnung und ein sehr gutes Festigkeits- / Gewichtsverhältnis. Aufgrund des breiten Spektrums an Gebrauchstemperaturen von -170 C bis +130 C und der einfachen Handhabung der epotec Systeme sind sie geeignet für lay-up Gussformen.
9 Customizing Sollten die in dieser Broschüre vorgestellten Composite-Systeme nicht Ihren Anforderungen genügen, sprechen Sie uns an. Wir gehen gerne auf Ihre speziellen Bedürfnisse und Voraussetzungen ein. Unter Customizing verstehen wir die zielgenaue Anpassung eines Composite-Systems. Entsprechend Ihrer spezifischen Anforderungen entwickeln wir mit unserem anwendungstechnischen Team passende Formulierungen. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen zusammen zu arbeiten.
potec 10 Merkmale Exzellente Haftung auf den meisten Oberflächen Geeignet zur Verarbeitung bei Umgebungstemperatur Geringe Wasserabsorption Gute Kombination von Eigenschaften auch bei ungünstigen Umweltbedingungen Gute Hitzebeständigkeit Geringe Viskosität, d.h. geeignet für Resin Infusion und Hand lay-up Prozesse Geeignet für kleine und große Bauteile Gute Formbeständigkeit auch bei erhöhten Temperaturen Gute mechanische Eigenschaften, insbesondere bei entsprechender Faserverstärkung Geringe Schrumpfung während der Aushärtung, was eine geringe Toleranz beim Nachbau erfordert Gelcoats Neben den bereits gezeigten Produkten bieten wir Ihnen auch Systeme aus dem Bereich der Gelcoats an, die wir auf Anfrage gern näher vorstellen. Schäume epotec Misch- Misch- Topf- Eigen- Systeme verhältnis 1) viskosität 2) zeit 3) Tg 4) schaften YD 1100 / TH 7152 100 : 27 2.500-3.500 15-20 65-75 FCKW-freies Schaumsystem m. einer Dichte von 0,20 0,25 g/cc YD 1101 / TH 7298 100 : 40 3.000-6.000 15-25 85-95 Hohe Festigkeit, FCKWfreies Schaumsystem m. einer Dichte von 0,37 0,42 g/cc
11 Kleber epotec Misch- Misch- Topf- Eigen- Systeme verhältnis 1) viskosität 2) zeit 3) Tg 4) schaften YD 1100 / TH 7152 100 : 27 2.500-3.500 15-20 65-75 Epoxidschaum Kleber mit geringer Dichte für leichtgewichtige Bauteile YD 1101 / TH 7298 100 : 40 3.000-6.000 15-25 85-95 Expandierbares Epoxidharz mit ausgezeichneter Adhäsionskraft auf den meisten Trägermaterialien YD 1535 / TH 7254C 100 : 45-10 - 15 80-90 Schnell reagierender, thixotropischer Kleber für exzellente Klebung YD 1535 / TH 7255C 100 : 45-30 - 40 80-90 Mittelschnell reagierender, thixotropischer Kleber für hohe Festigkeit YD 1535 / TH 7256C 100 : 45-70 - 100 80-90 Langsam reagierender, thixotropischer Kleber für hohe Festigkeit YD 1535 / TH 7257C 100 : 45-220 - 300 80-90 Extra langsam reagierender, thixotropischer Kleber für hohe Festigkeit YD 7253 / TH 7271 100 : 50-20 - 30 100-120 Schnell reagierender, thixotropischer Kleber für Verbindungen von Materialien mit hohem chemischem Widerstand Tooling epotec Misch- Misch- Topf- Eigen- Systeme verhältnis 1) viskosität 2) zeit 3) Tg 4) schaften YDL 573 / TH 8295 100 : 28 400-600 140-180 130 Mittelschnelle Reaktivität für Hochtemperatur- Anwendungen YDL 574 / TH 7360 100 : 32 150-300 70-90 120 Vergleichsweise hohe Reaktivität, exzellente dynamisch-mechanische Eigenschaften 1) Gewichtsteile 2) Brookfield Viskosität bei 25 C in mpas 3) Topfzeit in Minuten bei 25 C pro 100 g 4) Glasübergangstemperatur in C 5) Topfzeit in Stunden bei 25 C pro 100 g
potec Anwendungsbeispiel 12 Beispiel eines RIM-Systems für Rotorblätter mit epotec YD 535 LV / TH 7253-8 Das System, das bei Raumbedingungen härtet. epotec YD 535 LV / TH 7253-8 ist ein Epoxidharz System, das aus einem Harz und einer Auswahl von 6 Härtern besteht. Es bietet eine große Palette von Verarbeitungseigenschaften und passt zu den meisten aller Verbundstoffe und Fabrikationstechniken bei verschiedenen Umweltbedingungen. Der TH 7258 Härter dieses Systems bietet beispielsweise eine Verarbeitungszeit von mehr als 10 Stunden bei 25 C bei sehr gering exothermer Reaktion. Es kann daher in breiten Abschnitten und großen Bauelementen verwendet werden. TH 7253 Härter hat eine schnelle Härtung und kann angewendet werden, um kleine Bauteile herzustellen. Die niedrige Ausgangsviskosität dieses Systems garantiert schnelle und vollständige Tränkung von verstärkenden Fasern wie Glas, Carbon und Polyaramid. Laminierungen können dadurch einfach durch Kontaktdruck, Vakuum oder Drucktaschentechnik, Filament Winding und auch Vakuum unterstützte Harzinjektion hergestellt werden. Die bei Raumtemperatur ausgehärteten Laminate bieten eine ausgezeichnete Festigkeit im Handling, die optimalen Materialeigenschaften werden jedoch erst durch Nachhärtung bei einer Temperatur von mehr als 40 C erreicht. Voll ausgehärtete Komponenten, die mit diesem System hergestellt wurden, können bei einer Temperatur von - 60 C bis + 80 C gehandelt werden.
13 Verarbeitung Das System kann, abhängig von der Wahl des Härters, bei 15 C bis 50 C verarbeitet werden. Hand lay-up Resin transfer molding (RTM) Resin Infusion Pultrusion Filament Winding Vakuum Anwendung Dieses System ist geeignet für ein breites Spektrum von Anwendungen, wie z.b. Rotorblätter für Windkraftanlagen, Schiffe und Boote, Gleiter, Motorsegler und Flugzeuge, Freizeit- und Sportartikel, Gussformen und Werkzeuge, Bauteile für die Automobilbranche, Elektrobranche und andere industrielle- und Haushaltskomponenten.
potec Anwendungsbeispiel 14 Typische Eigenschaften und Komponenten Eigenschaften Einheit Harz Härter YD535LV TH7253 TH7254 TH7255 TH7256 TH7257 TH7258 Aussehen - 1) 1) 1) 1) 1) 1) 1) Farbe - max. 2 max. 4 max. 4 max. 4 max. 4 max. 4 max. 4 Dichte 2) 1,1-1,2 0,98-1,04 0,98-1,04 0,98-1,04 0,93-0,99 0,93-0,99 0,93-0,99 Viskosität 2) mpas 1.000-1.500 150-300 150-300 50-150 20-100 10-50 10-50 Typische Eigenschaften im Verarbeitungszustand Eigenschaften Einheit TH7253 TH7254 TH7255 TH7256 TH7257 TH7258 Mischungsverhältnis mit YD535LV Pbw 34-36 34-36 34-36 34-36 34-36 34-36 Topfzeit 100 g Mischung bei 20 C Min. 10-16 16-25 30-40 120-160 360-420 > 12 Std. Topfzeit 100 g Mischung bei 25 C Min. 8-14 14-20 25-35 80-100 280-330 > 10 Std. Gelzeit bei 1 mm Filmdicke bei 20-25 C Std. 1-2 2-2 4-5 6-7 10-12 15-20 Gelzeit bei 1 mm Filmdicke bei 40-45 C Min. 30 40 50 1-2 Std. 3-4 Std. 6-7 Std. Mischviskosität mpas 600-800 600-750 600-750 600-650 200-550 200-50 Typische Eigenschaften während der Härtung Eigenschaften Einheit TH7253 TH7254 TH7255 TH7256 TH7257 TH7258 Härtungsschrumpfung % 1,7 1,7 1,6 1,5 1,5 1,5 Glasübergangstemperatur 25 C in 8 Tagen C 65 +/-5 65 +/-5 65 +/-5 55 +/-2 50 +/-2 50 +/-2 Glasübergangstemperatur 24 Std. bei 25 C C 85 +/-5 85 +/-5 85 +/-5 80 +/- 5 80 +/-5 80 +/-5 und 4 Std. bei 80 C 1) klare Flüssigkeit 2) bei 25
15 Typische Eigenschaften eines vernetzten Systems Sr. Nr.: Eigenschaften Testmethoden Einheit Typischer Wert 1 Dehnungsbeanspruchung ISO 527 MPa 60-70 Dehnung ISO 527 % 4-7 Modulus ISO 527 Gpa 2,8-3,4 2 Biegespannung ISO 178 MPa 115-130 Modulus ISO 178 MPa 3,0-3,6 3 Druckfestigkeit ISO 604 MPa 120-140 4 Shore Härte D ISO 868-80 - 90 5 Wärmerverformungstemperatur (HDT) ISO 75 C 75-85 6 Wasserabsorption ISO / R 62 24 Std. bei 23 C ISO / R 62 % 0,15 max. 7 Tage bei 23 C ISO / R 62 % 0,40 max. (Vernetzung bei 25 C in 24 Std., bei 70 C in 8 Std.) Typische Eigenschaften von gehärteten glasfaserverstärkten Laminaten Sr. Nr.: Eigenschaften Testmethoden Einheit Typischer Wert 1 Dehnungsbeanspruchung ISO 527-4 MPa 440 2 Biegespannung ISO 14125 MPa 480 3 Druckfestigkeit ISO 604 MPa 380 4 Interlaminare Scherfestigkeit ASTM D 2344 MPa 40 5 Wasserabsorption ISO / R 62 24 Std. bei 23 C ISO / R 62 % 0,15 max. 7 Tage bei 23 C ISO / R 62 % 0,40 max. (4 mm dickes Blatt mit triaxialer Struktur von 1.200 gsm, gehärtet bei 23 C in 24 Std. / bei 80 C in 8 Std.)
potec Anwendungsbeispiel 16 Saubere Lösungen für saubere Energie.
17 Verarbeitungseigenschaften epotec YD 535 LV / TH 7257 Viskosität (mpas) 600 450 300 150 Mischungsviskosität YD 535 LV / TH 7257 in Abhängigkeit der Temperatur 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Temperatur C Viskosität (mpas) 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 Steigerung der Mischungsviskosität bei 35 C bestimmt durch Gelnorm RVN: Methode DIN 16945 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Zeit (Min.) Temperatur ( C) 40 38 36 34 32 Exotherme Temperatursteigerung zeitbezogen bei 35 C bestimmt durch Gelnorm RVN: Methode DIN 16945 30 50 100 150 200 250 300 Zeit (Min.) Temperatur ( C) 40 35 30 25 Exotherme Temperatursteigerung zeitbezogen bei 25 C für eine 100 g Mischung: Methode DIN 16945 20 50 100 150 200 250 300 350 400 Zeit (Min.)
potec Anwendungsbeispiel 18 Ermüdungstestdaten Ermüdungstestdaten einer präparierten laminierten Platte bei Anwendung von epotec YD 535 LV / TH 7257 als Bindemittel und 4 Schichten von triaxialem E Glasfasergewebe von 1.200 gsm. 20 Ermüdungsverhalten im Spannungs- Kompressions-Modus (R = 1) bei konstanter Belastung; 0,9 % Belastung (KN) 15 10 5 0-5 -10-15 100 1.000 Zyklus 10.000 100.000 Belastungsspannung Belastungskompression Ermüdungsverhalten im Spannungsmodus bei konstanter Belastung; 200 mpa % Erhöhung der Belastung 1-2.000 1-1.600 1-1.200 1-0800 1-0400 1-0000 0 2.000 4.000 6.000 8.000 Anzahl der Zyklen 10.000 12.000 Verbleibende (Rest-) Festigkeit und Modulus nach 10.000 Zyklen bei konstantem Druck; 200 mpa Restfestigkeit bei Ausfall (mpa) 500 30.000 400 300 200 100 0 Festigkeit Zugmodul 20.000 10.000 Restzugmodul bei Ausfall (MPa) Verbleibende Biegefestigkeit nach 10.000 Zyklen bei konstantem Druck; 200 mpa Restfestigkeit bei Ausfall (mpa) 1.000 30.000 800 600 400 200 0 Festigkeit Zugmodul 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 Restzugmodul bei Ausfall (MPa)
19 DMA Testdaten epotec YD 535 LV / TH 7257 Lagerung und Verlustmodul in Abhängigkeit von Zeit und Temperatur im Schubmodus. MPa 10 4 10 3 10 2 10 1 10 Hz: YD 535 LV / TH 7257 M (Modulus) 5 Hz: YD 535 LV / TH 7257 M (Modulus) 2 Hz: YD 535 LV / TH 7257 M (Modulus) 1 Hz: YD 535 LV / TH 7257 M (Modulus) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 C 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 min 0,4 0,3 0,2 0,1 10 1 10 Hz: YD 535 LV / TH 7257 Tangente Delta 5 Hz: YD 535 LV / TH 7257 Tangente Delta 2 Hz: YD 535 LV / TH 7257 Tangente Delta 1 Hz: YD 535 LV / TH 7257 Tangente Delta 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 C 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 min (Laboranalyse - Lab: METTLER, STAR SW 8.10) Lagerung und Gebrauch epotec Harz YD 535 LV und Härter TH 7253-8 in geschlossenen Originalverpackungen sind bis zu einem Jahr haltbar. Lagerbedingungen unter 15 C können eine Kristallisierung von Harz und Härter verursachen. Durch Erhitzung des Materials auf 50-60 C kann die Kristallisierung wieder aufgehoben werden. Es wird empfohlen, Harze und Härter nur dann zu verwenden, wenn sie rein und frei von Trübung sind. Weitere Informationen zur Sicherheit und Gebrauch finden Sie im Sicherheitsdatenblatt.