Bei der Herstellung von Glasfasern spielt die Schlichte (Sizing) eine entscheidende Rolle für die Leistung des späteren Verbundwerkstoffs. Einer der wichtigsten Bestandteile der Schlichte sind Silan-Haftvermittler, da sie eine stabile Verbindung zwischen der Glasfaser und Harzsystemen wie Epoxidharz, Polyamid (PA) oder Polyurethan (PU) herstellen.

Die beiden am häufigsten eingesetzten Produkte sind KH-550 (Aminosilan) und KH-560 (Epoxysilan). Beide funktionieren einzeln sehr gut – kombiniert liefern sie jedoch häufig eine bessere Gesamtleistung, weil sie ihre jeweiligen Stärken ergänzen.

KH-550 und KH-560 – Wo liegt der Unterschied?

KH-550 (γ-Aminopropyltriethoxysilan)

Vorteile

• Sehr gute Haftung auf vielen Harzsystemen

• Verbessert die Trocken- und Nassfestigkeit

• Besonders geeignet für Polyamid und technische Kunststoffe

Einschränkungen

• Die höhere Alkalität kann die Emulsionsstabilität beeinträchtigen.

• Bei alleiniger Verwendung kann es zu stärkerer Faserbildung (Fuzz) und einer schlechteren Bündelung der Glasfasern kommen.

KH-560 (γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan)

Vorteile

• Hervorragende Kompatibilität mit Epoxidharzen

• Verbessert die Faserbündelung und die Verarbeitung

• Gute Wasserbeständigkeit und Emulsionsstabilität

Einschränkungen

• Bei Harzen außerhalb des Epoxidbereichs ist die Haftwirkung meist geringer als bei KH-550.

Warum KH-550 und KH-560 kombinieren?

Durch die Kombination beider Silane lassen sich ihre Vorteile optimal nutzen.

• KH-550 sorgt für eine starke chemische Bindung und hohe mechanische Festigkeit.

• KH-560 verbessert die Stabilität der Emulsion sowie die Verarbeitbarkeit der Glasfasern.

In vielen Anwendungen erzielt diese Kombination bessere Ergebnisse als der Einsatz eines einzelnen Silans.

Empfohlene Mischungsverhältnisse

Für Epoxidharzsysteme

Empfohlenes Verhältnis

• KH-560: 60–70 %

• KH-550: 30–40 %

Ein höherer Anteil an KH-560 verbessert die Bindung zum Epoxidharz, während KH-550 zusätzlich die Zwischenlagenfestigkeit erhöht.

Für Polyamid (PA) und technische Kunststoffe

Empfohlenes Verhältnis

• KH-550: 60–70 %

• KH-560: 30–40 %

KH-550 sorgt für eine starke Wechselwirkung mit den Amidgruppen des Polyamids. KH-560 stabilisiert gleichzeitig die Emulsion und reduziert Probleme durch die höhere Alkalität von KH-550.

Für Polyurethan und universelle Verbundwerkstoffe

Empfohlenes Verhältnis

KH-550 : KH-560 = 1 : 1

Diese ausgewogene Mischung bietet eine gute Kombination aus mechanischer Festigkeit, Verarbeitbarkeit und Emulsionsstabilität.

Die Hydrolyse ist genauso wichtig wie das Mischungsverhältnis

Die richtige Mischung allein reicht nicht aus – auch die Hydrolyse muss korrekt durchgeführt werden.

Beide Silane getrennt hydrolysieren

KH-550 und KH-560 sollten niemals zuerst miteinander vermischt und anschließend mit Wasser verdünnt werden.

Empfohlene Vorgehensweise:

• Beide Silane separat hydrolysieren.

• Den pH-Wert mit Essigsäure auf 3,5–4,5 einstellen.

• Etwa 2 Stunden hydrolysieren lassen.

• Erst danach beide Lösungen im gewünschten Verhältnis mischen.

Dadurch werden unerwünschte Nebenreaktionen vermieden und die Kopplungswirkung bleibt erhalten.

Konzentration und Lagerzeit kontrollieren

Empfehlungen:

• Hydrolysekonzentration zwischen 1 und 5 %

• Die vorbereitete Silanlösung möglichst innerhalb von 24–48 Stunden verbrauchen

Bei längerer Lagerung können Kondensationsreaktionen auftreten, wodurch die Aktivität des Silans abnimmt.

Fazit

KH-550 und KH-560 sind keine Konkurrenten – sie ergänzen sich hervorragend.

• KH-550 verbessert vor allem die Haftung und die mechanischen Eigenschaften.

• KH-560 erhöht die Emulsionsstabilität, die Bündelung der Glasfasern und die Verarbeitbarkeit.

Mit dem richtigen Mischungsverhältnis und einer sauberen Hydrolyse lassen sich Glasfaser-Schlichten deutlich optimieren und die Leistung unterschiedlichster Verbundwerkstoffe verbessern.

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