Verstehen, wie Kunststoffe altern

Aggressive Flüssigkeiten, erhöhte Temperaturen und Drücke sowie Licht lassen Kunststoffe schneller altern: Diese Faktoren extrahieren stabilisierende Antioxidantien aus dem Kunststoff, daraufhin wird das Polymer oxidativ abgebaut — und das führt letztlich zum Materialversagen.

Die Elementarschritte sind eng miteinander verknüpft, und die Alterung schreitet an verschiedenen Stellen des Kunststoffs unterschiedlich schnell voran. Hier ist eine ortsauflösende Analytik unabdingbar. Neue Erkenntnisse in der Materialveränderung, Materialentwicklung und Schadensanalytik ermöglicht die Infrarot(IR)-Mikroskopie.

Kunststoffe altern auf zweierlei Art

Bei der Alterung von Kunststoffen kommt es zu chemischen oder morphologischen Veränderungen. Zu den chemischen Änderungen gehören die Extraktion des Langzeitstabilisators und die Oxidation des Polymers durch Sauerstoff. Die Morphologie ist bestimmt durch das Verhältnis von kristalliner zu amorpher Phase, durch die Anteile der unterschiedlichen Polymorphen und durch die Ausrichtung der Polymerketten. Die Morphologie ändert sich während der Alterung: Makromoleküle orientieren sich um oder Rekristallisationsprozesse setze

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