Top
Schnellerfassung

261.0.053 / V3

7 Alterung von Kunststoffen

Organische Stoffe (Kunststoffe) sind der Alterung unterworfen. Die Ursachen für Alterung sind abhängig vom Material:

Polymere:

  • UV-Strahlung

  • Wärmealterung (Thermooxydation)

  • Crazing (Zugspannungen und chemische Angriffsmittel)

Elastomere:

  • Quellung

  • Thermische Zersetzung

  • Angriff durch polare Substanzen (z. B. Wasser)

7.1 Zeitstandverhalten von Kunststoffrohren

Das Zeitstandverhalten ist eine wichtige Eigenschaft von Kunststoffrohren und entspricht der zu erwartenden Lebensdauer von Kunststoffrohren, die unter Innendruck stehen. Druck, Temperaturen und Medien beeinflussen wesentlich das Zeitstandverhalten.

Genormte Prüfverfahren ermöglichen Voraussagen zur Lebensdauer von Kunststoffrohren. Bei hinreichend langen Prüfzeiten zeigt das Zeitstandverhalten von Kunststoffrohren die im folgenden Diagramm gezeigte Kurve, wobei drei unterschiedliche Bereiche feststellbar sind.

 img
Zeitstandverhalten und MSR-Wert von Kunststoffrohren (Quelle: SKZ Würzburg)

Bereich

Bruchart

1

Zähbruch durch duktiles Versagen

Zugspannungen überschreiten die Streckgrenze des Kunststoffrohrs.

2

Sprödbruch durch quasi-sprödes Versagen

Bildung von Spannungsrissen und langsames Risswachstum.

3

Sprödbruch durch thermisch-oxidativen Abbau

Versprödung des Werkstoffs und Bildung von vielen Rissen am Umfang des Kunststoffrohrs.

Beschreibung der Brucharten an Kunststoffrohren

Der MSR-Wert (minimum required strength) gibt die Langzeit-Innendruckfestigkeit für 50 Jahre an (gemessen bei einer Mediumstemperatur von 20 C°.

7.2 Schadenbilder

Die folgenden Schadenbilder dienen zur Illustrierung der unterschiedlichen Brucharten an Kunststoffrohren.

Bild

Bruchart

Zähbruch durch duktiles Versagen an einem PEX-Rohr

Sprödbruch durch quasi-sprödes Versagen an einem Polybuten-Rohr

Sprödbruch durch thermisch-oxidativen Abbau an einem Kunststoffrohr

Schadenbilder von Brucharten an Kunststoffrohren