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DDC: 540 × Subject: Polyurethane ×

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    Determination of Strain Limits for Dimensioning Polyurethane Components
    (Basel : MDPI, 2021) Stanko, Michael; Lehmenkühler, Peter; Stommel, Markus
    Within the scope of this contribution, a method for the determination of a strain limit for designing components made of elastomeric polyurethane systems is presented. The knowledge of a material-specific strain limit is essential for the structural-mechanical calculation of plastic components in the context of component design. Compared to a commonly used component design, based on a simplified dimensioning approach taking only linear viscoelastic deformations into account, the strain limit determined in this study allows an improved utilisation of lightweight construction potential in the dimensioning of technical components made of polyurethanes through the consideration of permissible nonlinear viscoelastic deformations. The test method comprises a sequence of quasi-static loading and unloading cycles, with a subsequent load-free recovery phase, allowing the relaxation of the viscoelastic forces. Standardised tensile and simple shear test specimens and a dynamic mechanical thermal analyser (DMTA) are used within the tests. The strain limit is determined by means of the so-called residual energy ratio, which is a characteristic quantity for the evaluation of hystereses of load–unload cycles. These hystereses are increasingly formed by deformations outside the range of linear viscoelastic deformations. The residual energy ratio relates the proportion of deformation energy recovered during unloading to the deformation work that is applied. In this contribution, the residual energy ratio is successfully used to detect a significant evolution of loss energy under increasing load and to correlate this transition to a characteristic strain. The latter is used as a dimensioning parameter for the design of components made of elastomeric polyurethane materials for quasi-static load cases. The determination of this strain limit is performed under consideration of the criterion of reversibility of deformation.
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    Entwicklung eines kratzfesten, transparenten Pulverlackes
    (Saarbrücken : Universität des Saarlandes, 2014) Jochum, Marlon
    Im Rahmen der Arbeit wurde versucht einen transparenten, kratzfesten Pulverlack herzustellen. Es wurden kommerziell erhältliche Böhmitnanopartikel auf ihre Eignung als Kompositbestandteil untersucht und mit einem zweikomponentigen Poly\-ur\-ethan\-ma\-trix\-sy\-stem als Pulverlackbinder kombiniert. Zur Herstellung eines Komposites wurden die Bestandteile in einem Heissextrusionsverfahren ineinander dispergiert. Es wurden sowohl modifizierte als auch unmodifizierte Böhmitpartikel zur Kompositherstellung verwendet. Eine Art Böhmitpartikel wurde mit einem Isocyanatosilan modifiziert und ebenfalls Komposite hergestellt. Die Böhmitpartikel wirkten sich positiv auf die Stabilität der Bindermatrix aus, allerdings ohne die Kratzfestigkeit merklich zu erhöhen. Aus den mit Isocyanatosilan modifizierten Böhmitpartikeln wurden Komposite mit wechselndem Komponentenverhältnis hergestellt. Dabei wurde festgestellt, daß die modifizierten Partikel mit der Matrix eine leichte Bindung eingehen und diese verfestigen.