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UV-Alterung von Polyethylen

Gegenstand der Arbeit ist die Erfassung physikalischer und mechanischer Alterungsvorgänge bei Polyethylen hoher Dichte, hervorgerufen durch Umgebungseinflüsse in Form von Witterungsbeanspruchung. Es wird der sich zeitlich und örtlich (querschnittbezogen) ändernde molekulare Zustand beschrieben und mit dem resultierenden Werkstoffverhalten verknüpft. Die Eigenschaftsänderungen werden einerseits durch schichtenweise Analyse des Querschnitts und andererseits durch eine gesamtquerschnitterfassende Betrachtungsweise charakterisiert. Dabei werden als Einflussgrößen das Molekulargewicht und der Verarbeitungszustand der Formmassen, der fotooxidative Vorschädigungsgrad sowie unterschiedliche natürliche und künstliche Bewitterungsbeanspruchungen berücksichtigt. Die fotooxidative Schädigung wird mittels Infrarotspektroskopie anhand der Karbonylgruppen (CO-Zahl) quantifiziert und durch mikrofraktografische Bewertung einer charakteristischen Bruchstruktur - Übergang mikroskopisch zähem zu sprödem Werkstoffverhalten - zugeordnet. Hieraus werden querschnittspezifische UV-Schädigungsprofile erstellt und deren Auswirkung auf das gesamtheitliche mechanische Verhalten von Bauteilen abgeleitet. Die Untersuchungen zeigen, dass allein anhand zerstörungsfreier Infrarotmessungen am gesamten Querschnitt quantitative Aussagen zum mechanischen Verhalten von Bauteilen möglich sind, insbesondere zum kritischen Versagen durch makroskopischen Sprödbruch.

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 Norbert Krollmann

Norbert Krollmann
Institut für Werkstoffkunde
Technische Hochschule Darmstadt

Informationen

Freie Schlagwörter: UV-Alterung, UV-Schädigung, Bewitterungsverfahren, Fotooxidation, fotooxidativer Abbau, Witerungsbeanspruchung, Polyethylen hoher Dichte, mechanische Eigenschaften, physikalische Eigenschaften, CO-Zahl, Mikrofraktografie, Bruchverhalten
Institut / Lehrstuhl: Technische Hochschule Darmstadt
Sprache: Deutsch
Fachgutachter: Dr.-Ing. K. Müller (Betreuer), Prof. Dr.-Ing. K.H. Kloos, Prof. Dr.-Ing. W. Raab
Erscheinungsjahr: 1986
Anbieter: Wissenschaftlicher Arbeitskreis Kunststofftechnik (WAK) / Kunststoffe.de

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