Charakterisierung von Alterungsprozessen an Kunststoffen

Ziel ist die Erfassung der Reaktion von Polyopropylen auf thermo-oxidativen Angriff sowie den Zusammenhang mit ggf. vorhandener Additivierung als Schutzausrüstung aufzuzeigen.

Gealterte Schalensitze aus Kunststoff | Foto: Kunststoff Magazin

Kurvenverlauf einer typischen OIT Analyse | Bild: IKV

Kunststoffe finden in vielen verschiedenen Bereichen des Lebens Verwendung. Dabei ist die Alterung dieser Polymere, durch beispielsweise äußere Einflüsse wie UV-Strahlung, Temperatur, Luftsauerstoff etc., von großer Bedeutung.

Eine Methode um die Alterung zu untersuchen ist die Messung der  oxidativen Induktionszeit (OIT) mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC). Diese gibt den Zeitpunkt an, zu dem das Material unter thermo-oxidativen Bedingungen eine exotherme Oxidationsreaktion zeigt, was gleichzeitig den Verlust der Wirkung von Stabilisatoren und Antioxidantien bedeutet. Es wird ein Zusammenhang zwischen dem Verlauf dieser exothermen Reaktion und dem im Kunststoff zugegebenen System dieser Hilfsstoffe vermutet.

Um entsprechende Ergebnisse der OIT-Untersuchungen bewerten zu können, soll zudem der Massenverlust während einer thermo-oxidativen Belastung mit Hilfe der thermogravimetrischen Analyse (TGA) geprüft werden.

Dein Arbeitsplan:

  • systematische Literaturrecherche über mögliche Systeme aus Stabilisatoren und Antioxidantien sowie Beschreibung der Wirkmechanismen
  • Experimentelle Untersuchung der OIT / TGA
  • Korrelation der Ergebnisse mit der Literaturrecherche

Wenn Du Interesse an einer spannenden Aufgabenstellung hast und Dein Materialverständnis in der Kunststofftechnik erweitern möchtest, melde Dich gerne bei mir.

Ansprechpartner/in
Lara Kleines, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28346
E-Mail: lara.kleines@ikv.rwth-aachen.de