Wie steht es um die Spannungsrissbeständigkeit von PP?

Am SKZ wird in den nächsten zwei Jahren erforscht, welche Faktoren die Spannungsrissbeständigkeit von Polypropylen (PP) beeinflussen.

In einem Vorgängervorhaben wurde nachgewiesen, dass das von Polyethylen (PE) bekannte Prüfverfahren des Strain Hardening Tests (SHT, ISO 18488), mit dem sich die Spannungsrissbeständigkeit beschreiben lässt, grundsätzlich auf PP übertragbar ist. Eine Einschätzung des Widerstandes von PP-Materialien gegenüber langsamen Risswachstums anhand eines Kurzzeitzugversuchs ist vorteilhaft, da sich Schadensfälle unter Anwendungsbedingungen üblicherweise erst nach langjährigem Einsatz zeigen.

PP-Materialien werden für viele langlebige Produkte, etwa in der Versorgungsinfrastruktur, Geotechnik und Bauanwendungen, erfolgreich eingesetzt. Dem Spannungsrissversagen kann jedoch nur auf der Ebene der Molekülstruktur begegnet werden. Prüfmethoden zur schnellen, verlässlichen, quantitativen Charakterisierung der Spannungsrissbeständigkeit ebenso wie die Kenntnis der relevanten Einflussfaktoren sind in diesem Kontext unabdingbar.

„Das Forschungsvorhaben adressiert daher den möglichen Einfluss von molekularer Struktur, Zuschlagstoffen, Verarbeitung, Morphologie, Viskosität und Dichte auf die Spannungsrissbeständigkeit sowie die zur quantitativen Ermittlung der Spannungsrissbeständigkeit eingesetzten Prüfmethoden“, sagt SKZ-Wissenschaftlerin Britta Gerets.

Für verschiedene PP-Typen, das heißt Homopolymere, Block- und Randomcopolymere, sollen die Einflussgrößen gezielt variiert und experimentell charakterisiert werden. Die Spannungsrissbeständigkeit soll sowohl mittels des SHT als auch mittels zeitraffender, Spannungsrisse generierende Prüfmethoden, quantifiziert werden. Hierbei werden auch die Voraussetzungen für die Anwendbarkeit der jeweiligen Prüfmethoden einer wissenschaftlichen Überprüfung unterzogen.

Aus der vergleichenden Betrachtung soll schließlich eine Bewertung und Validierung möglich werden. Das SKZ lädt interessierte Unternehmen zur Mitarbeit im projektbegleitenden Ausschuss ein.

sk