Verbesserte Vorhersage des Witterungsverhaltens von Kunststoffen

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SKZ - Das Kunststoff-Zentrum

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Die Witterungsbeständigkeit ist bei Kunststoffen von großer Wichtigkeit. Die Überprüfung im Freien ist sehr langwierig und beschleunigte Labortests bilden eine Freibewitterung oft nur ungenügend nach. Meist fehlt ein direkter Bezug zur Freibewitterung. Beliebige Klimazonen können im Labor nicht nachgestellt werden, was die Erschließung von neuen Wachstumsmärkten erschwert. Deshalb wurde ein Übersetzungsschlüssel entwickelt, mit dem aus beliebigen realen Wetterdaten Laborbewitterungsparameter generiert werden können. Dazu wurden Wetterdaten verschiedener Klimazonen analysiert. Für Temperatur und Strahlung wurde auf die absoluten Maximalwerte zurückgegriffen, wodurch eine hohe Beschleunigung gewährleistet ist, ohne unnatürliche Alterungsprozesse zu provozieren. Bei der Nässe wurden durchschn. Werte herangezogen. Die sog. Time of Wetness (Regen + Tau) wurde für den Benässungszyklus verwendet. Anhand des Standortes Miami wurde der Übersetzungsschlüssel verifiziert. Als Referenzen wurden eine Freibewitterung in Miami sowie eine Laborbewitterung nach EN 513-M durchgeführt. Der neue Zyklus ergab die schnellste Alterung. Da dieser die höchsten Temperaturen aufwies, kann von einer Temperaturabhängigkeit der Alterung ausgegangen werden. Korrelationen zwischen Bewitterungen sollten deshalb nicht nur über die Strahlendosis, sondern in Kombination mit der Temperatur vorgenommen werden. Dazu wurde ein mod. Arrhenius-Modell verwendet, welches Temperatur und Strahlendosis berücksichtigt. Die Modellierbarkeit ist abhängig vom Material und der Eigenschaft. Weitere Faktoren (z. B. Nässe) sollten deshalb möglichst exakt nachgestellt werden. Durch die Modellierung konnte eine bessere Korrelation erreicht werden und eine Übertragung auf andere Klimaorte konnte exemplarisch gezeigt werden.