Dr. rer. nat. Sergey Stepanov
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31.05.2023

Das Teilvorhaben 2 "Plasmafunktionalisierung der Hanfbastrinde" wurde im Rahmen des Verbundvorhabens "Biogene Hochleistungsverbundwerkstoffe für Strukturbauteile der Automobilindustrie aus schädigungsarm isolierter Hanf-Bastrinde mit Plasmabehandlung – HIPSTER" am Fraunhofer IFAM bearbeitet. Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens war es, biogene, naturfaserverstärkte Kunststoffe (FVK) auf Basis von Bastrindenstreifen als Verstärkungsfaser sowie einem weitgehend biogenen Epoxidharz-System auf Basis epoxidierter Pflanzenöle bis zum Demonstrator-Niveau zu entwickeln und hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften zu charakterisieren und bedarfsgerecht anzupassen. Derartige Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen bieten eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) und können somit den CO2-Fußabdruck der Fertigungsprozesse und Produkte in verschiedenen Industriebranchen wie Automotive, Luftfahrt etc. deutlich reduzieren. Im Rahmen des Teilvorhabens 2 widmete sich das Fraunhofer IFAM der Erforschung der Oberflächenfunktionalisierung von Hanfbastrinden mittels Atmosphärendruck-Plasmatechnik vor der Infiltration mit den im Teilvorhaben 1 formulierten Matrixharzsystemen. Dabei stellt das eingesetzte Oberflächenbehandlungsverfahren einen inline-fähigen, trockenen, lösemittel- (VOC-) und abfallfreien Prozess dar und bietet somit ebenfalls ein hohes CO2-Einsparpotenzial gegenüber nasschemischen Techniken. Im Teilvorhaben 2 wurden im Wesentlichen folgende Ziele angestrebt: • Verbesserung des Benetzungsverhaltens sowie der Infiltrierbarkeit von Fasern für eine schnelle und qualitätsgesicherte Imprägnierung; • Anpassung der Faser-Matrix-Wechselwirkung; • Verbesserung der mechanischen Eigenschaften resultierender Verbundwerkstoffe und derer Langzeitstabilität bei medialer und/oder mechanischer Belastung.