Elektrisch leitfähige Verbundgläser für Fahrzeug- und Fassadenbau Sonntag, 12.08.2012
Im Rahmen einer Projektstudie von INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena, wurden Untersuchungen zur Erzeugung transparent-leitfähiger Polymermaterialien durchgeführt.
Frontscheiben von Fahrzeugen sind aus Sicherheitsgründen
immer ein Verbund¬sicher¬heitsglas (VSG), hergestellt aus
zwei mit einer reißfesten Laminierfolie verklebten
Glasscheiben. Die Folie besteht dabei in fast allen Fällen
aus Polyvinylbutyral (PVB). Im Fahrzeugbau besteht der
Wunsch nach beheizbaren Scheiben. Eine Alternative gegenüber
bestehenden teuren Verfahren für VSG ist, die erforderliche
PVB Schicht derart zu modifizieren, dass sie elektrisch
leitfähig wird und dennoch eine hinreichende Transmission
besitzt. Dazu werden Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) in die
Polymermatrix eingebracht.
Diese sind potenziell
geeignet, selbst in geringen Konzentrationen eine gute
Leitfähigkeit des damit versetzten Polymers zu ermöglichen,
ohne die Transparenz des Materials extrem zu verschlechtern.
Damit dies klappt, ist eine extrem homogene Verteilung und
Ausrichtung der Nanoröhrchen erforderlich, ebenso deren hohe
Reinheit und Formeinheitlichkeit. Die erforderliche gute
Homogenisierung der CNT im PVB wird durch eine spezielle
Oberflächenmodifikation der CNT erreicht, mit der
funktionelle Gruppen an den Wänden und Enden der CNT
verankert werden, die ihrerseits eine gute Anbindung an das
polymere Matrixmaterial gestatten, gleichzeitig aber
verhindern, dass die CNT untereinander zusammenbacken außer
an ihren Enden.
Im Rahmen der Untersuchungen konnten
bei CNT-Konzentrationen von 0,1 Massen% Transmissionswerte
von bis zu 88 % für die beladenen Filme erzielt werden. Die
elektrische Leitfähigkeit der extrudierten Folien lag
allerdings bei einigen nS/m (gegenüber < 0,01 nS/m der
unbeladenen PVB-Folien. Die bisherigen Untersuchungen
zeigen, dass durch die gezielte Modifikation der CNT sowie
verbesserte Dispergierverfahren ein noch nicht erschlossenes
Potenzial für die weitere Steigerung und Stabilisierung der
elektrischen Leitfähigkeit möglich ist. Hierfür werden
innovationsfreudige, risikobereite Partner aus der
Wirtschaft gesucht, um gemeinsam diesen Schritt zu
realisieren.
Erstellt am 12.08.2012
