Strahlungsbeständige Kunststoffe 

Je nach Anwendung können Kunststoffe mit verschiedenen Arten von Bestrahlung in Kontakt kommen, was unter bestimmten Umständen Strahlungsauswirkungen auf Polymere haben kann. Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung reicht von Funkwellen mit einer längeren Wellenlänge im normalen Tageslicht, UV-Strahlung mit kurzer Wellenlänge, bis hin zu Röntgen- und Gammastrahlen mit einer extrem kurzen Wellenlänge. Je kürzer die Wellenlänge der Strahlung ist, desto größer ist die Schadensanfälligkeit der Kunststoffe.

 

Elektromagnetische Strahlung ist eine Form der Strahlung, die sichtbares Licht, Funkwellen, Gamma- und Röntgenstrahlen umfasst, in denen elektrische und magnetische Felder gleichzeitig variieren können. Der Ableitungsfaktor ist eine wichtige Eigenschaft, die berücksichtigt werden muss, wenn Kunststoffe möglicherweise solchen elektromagnetischen Wellen ausgesetzt werden. Er beschreibt den Anteil der Energie, die vom Kunststoff aufgenommen werden kann – und wird auch als Strahlungsabsorption von Polymeren bezeichnet. Kunststoffen mit einem hohen Ableitungsfaktor ist eine besondere Aufmerksamkeit zu widmen, da sie weniger für den Einsatz in Anwendungen zur Isolierung von hohen Frequenzen und Mikrowellen geeignet sind. Die folgenden Kunststoffe haben sich aufgrund ihrer hohen Widerstandsfähigkeit gegen elektromagnetische Strahlung bewährt:  

• PEEK (TECAPEEK)
• PI (TECASINT)
• PEI (TECAPEI)
• PP (TECAPRO)
• PE (TECAFINE) 

 

Ionisierende Strahlung besteht aus Partikeln wie Röntgen- oder Gammastrahlen , die über ausreichend Energie verfügen , um eine Ionisierung im Medium, das es durchläuft, zu verursachen. Eine Ionisierung tritt auf, wenn eng verbundene Elektronen aus dem Orbit eines Atoms entfernt werden, wodurch das Atom geladen wird. Kenntnisse über die Strahlungstechnologie in Bezug auf Polymere kann für Anwendungen der medizinischen Diagnostik, der Strahlungstherapie, für die Sterilisierung von Gegenständen und für Testinstrumente sowie auch für radioaktive und andere strahlende Umgebungen erforderlich sein. Die energiereiche Strahlung in diesen Anwendungen führt häufig zu einer Reduzierung der Dehnungseigenschaften und zur Entwicklung der Sprödigkeit eines Polymers.

Die gesamte Lebensdauer eines Kunststoffs ist von der gesamten absorbierten Strahlungsmenge abhängig. Werkstoffe wie PEEK und Polyimid zeichnen sich durch eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Gamma- und Röntgenstrahlen aus. PTFE und POM sind dagegen sehr empfindlich und eignen sich somit weniger für Anwendungen, die Strahlung ausgesetzt sind.

Die folgende Abbildung zeigt eine Übersicht über die am besten strahlungsbeständigen Polymere im Portfolio der Halbzeuge von Ensinger. Diese Liste umfasst alle strahlungsbeständigen Kunststoffe und eine Bewertung - beispielsweise der Strahlungsbeständigkeit von PEEK im Vergleich zur Strahlungsbeständigkeit von PTFE. Angaben zur Widerstandsfähigkeit von Kunststoffen sollten lediglich als Richtwert betrachtet werden, da eine genaue Bestimmung von mehreren Parametern abhängig ist (Geometrie, Dosisleistung, mechanische Belastung, Temperatur oder Umgebungsmedium). Es wird daher immer empfohlen, Ihre Anwendung tatsächlich zu testen.

Witterungsbedingungen, insbesondere UV-Strahlung in Anwendungen für den Außenbereich, können sich negativ auf die optischen und mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen auswirken. Die Schwarzfärbung von Kunststoffen bietet eine gute Möglichkeit, diese gegen Witterungseinflüsse zu schützen. Die Werkstoffgruppe fluorinierter Polymere, z. B. PTFE und PVDF, zeichnet sich durch eine besonders hohe UV-Beständigkeit in ihrem natürlichen Zustand aus. Wenn Sie mehr erfahren möchten, klicken Sie hier