https://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Wasseraufnahme&feed=atom&action=historyWasseraufnahme - Versionsgeschichte2024-03-28T20:40:21ZVersionsgeschichte dieser Seite in Lexikon der KunststoffprüfungMediaWiki 1.35.1https://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Wasseraufnahme&diff=7986&oldid=prevOluschinski am 13. August 2019 um 09:20 Uhr2019-08-13T09:20:52Z<p></p>
<table class="diff diff-contentalign-left diff-editfont-monospace" data-mw="interface">
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Nächstältere Version</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 13. August 2019, 09:20 Uhr</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l28" >Zeile 28:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 28:</td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Physikalisch-chemische Vorgänge in Verbindung mit der Hydrolyse können z. B. die lokale Änderung der [[Kristallinität]], die Herauslösung von Additiven oder die Erweichung bei Wasseraufnahme sein.</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Physikalisch-chemische Vorgänge in Verbindung mit der Hydrolyse können z. B. die lokale Änderung der [[Kristallinität]], die Herauslösung von Additiven oder die Erweichung bei Wasseraufnahme sein.</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'>−</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Typische mechanische Vorgänge sind z. B. die Entstehung von [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Eigenspannungen]] infolge lokal unterschiedlicher Quellvorgänge oder die abrasive Schädigung von Kunststoffoberflächen bei Anwesenheit von wässrigen Lösungen mit hoher Fließgeschwindigkeit, z. B. beim Transport von Flüssigkeiten oder bei natürlicher Bewitterung.</div></td><td class='diff-marker'>+</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Typische mechanische Vorgänge sind z. B. die Entstehung von [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen<ins class="diffchange diffchange-inline">#Eigenspannung</ins>|Eigenspannungen]] infolge lokal unterschiedlicher Quellvorgänge oder die abrasive Schädigung von Kunststoffoberflächen bei Anwesenheit von wässrigen Lösungen mit hoher Fließgeschwindigkeit, z. B. beim Transport von Flüssigkeiten oder bei natürlicher Bewitterung.</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Ermittlung von Kennwerten==</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Ermittlung von Kennwerten==</div></td></tr>
</table>Oluschinskihttps://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Wasseraufnahme&diff=6713&oldid=prevOluschinski: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Wasseraufnahme</span> __FORCETOC__ ==Grundlagen== In Kunststoffen, die eine mediale [[Beanspru…“2017-08-15T11:44:19Z<p>Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Wasseraufnahme</span> __FORCETOC__ ==Grundlagen== In <a href="/index.php/Kunststoffe" title="Kunststoffe">Kunststoffen</a>, die eine mediale [[Beanspru…“</p>
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<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Wasseraufnahme</span><br />
__FORCETOC__<br />
==Grundlagen==<br />
In [[Kunststoffe]]n, die eine mediale [[Beanspruchung]] durch Wasser erfahren, treten mehrere unterschiedliche Effekte auf z. B.:<br />
<br />
* Maßänderungen (Quellungen), hervorgerufen durch Wasseraufnahme,<br />
* Extraktion wasserlöslicher Bestandteile und<br />
* Änderungen verschiedener Eigenschaften.<br />
<br />
Aus physikalischer Sicht handelt es sich bei der Wasseraufnahme um Diffusionsvorgänge.<br />
<br />
==Experimentelle Methoden==<br />
<br />
Die Verfahren zur Bestimmung der Wasseraufnahme werden in der DIN EN ISO 62 [1] beschrieben:<br />
<br />
* Verfahren 1: Bestimmung der Wasseraufnahme in Wasser von 23 °C<br />
* Verfahren 2: Bestimmung der Wasseraufnahme in siedendem Wasser<br />
* Verfahren 3: Bestimmung wasserlöslicher Bestandteile<br />
* Verfahren 4: Bestimmung der Wasseraufnahme nach Lagerung bei 50 % relativer Luftfeuchte (siehe: [[Normklimate]])<br />
<br />
Nach der Norm können [[Beanspruchung]]en durch Luftfeuchtigkeit, durch Eintauchen in Wasser von 23 °C und in siedendes Wasser ein völlig unterschiedliches Materialverhalten hervorrufen. Das Einlegen in Wasser bei 23 °C und Lagern bei 100 % Luftfeuchtigkeit sind in den Auswirkungen praktisch nahezu gleichwertig [2]. Zum Vergleich unterschiedlicher [[Kunststoffe]] kann die bei Erreichen des Gleichgewichtszustandes aufgenommene Wassermenge herangezogen werden. Die sorgfältig geregelte, nicht im Gleichgewicht befindliche Beanspruchung von [[Prüfkörper]]n aus [[Kunststoffe]]n mit genau festgelegten Maßen kann zum Vergleich unterschiedlicher Chargen des gleichen Materials und zur Bestimmung der Diffusionskonstante des zu prüfenden Materials angewendet werden [1].<br />
<br />
==Physikalisch-Chemische Vorgänge==<br />
<br />
Die Möglichkeit einer Kettenspaltung durch die Reaktion mit Wasser (Hydrolyse) besteht bei [[Polymer]]en, die Ester-, Amid- oder ähnliche funktionelle Gruppen in der Hauptkette enthalten. Säuren und Laugen können hierbei als Katalysator wirken und speziell in heißem Wasser die Kettenspaltung begünstigen, was somit die Umkehrreaktion der Polymersynthese darstellt. Aromatische Polyester nehmen auf Grund ihrer hydrophoben Phenylgruppen nur sehr wenig wässrige Lösungsmittel auf, so dass eine Hydrolyse erst bei erhöhter Temperatur beobachtet wird und i. A. eine gute Kaltwasserbeständigkeit vorliegt [3].<br />
<br />
Physikalisch-chemische Vorgänge in Verbindung mit der Hydrolyse können z. B. die lokale Änderung der [[Kristallinität]], die Herauslösung von Additiven oder die Erweichung bei Wasseraufnahme sein.<br />
<br />
Typische mechanische Vorgänge sind z. B. die Entstehung von [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Eigenspannungen]] infolge lokal unterschiedlicher Quellvorgänge oder die abrasive Schädigung von Kunststoffoberflächen bei Anwesenheit von wässrigen Lösungen mit hoher Fließgeschwindigkeit, z. B. beim Transport von Flüssigkeiten oder bei natürlicher Bewitterung.<br />
<br />
==Ermittlung von Kennwerten==<br />
<br />
Das Prinzip der quantitativen Beschreibung der Wasseraufnahme besteht darin, [[Prüfkörper]] in destilliertes Wasser von 23 °C oder in siedendes destilliertes Wasser einzutauchen oder in Klimaten mit 50 % relativer Feuchte bei festgelegten Temperaturen und für einen bestimmten Zeitraum zu beanspruchen [1]. Über die Bestimmung von Massenänderungen mit handelsüblichen Waagen (Fehlergrenze ± 0,1 mg) erfolgt die Berechnung der absorbierten Wassermenge.<br />
<br />
Als [[Prüfkörper]] werden quadratische oder runde Platten, röhren- oder stabförmige Prüfkörper oder Prüfkörper aus Fertigprofilen, Strangpressteilen, Platten und Laminaten verwendet.<br />
<br />
Die Beschreibung der Wasseraufnahme c erfolgt als Differenzangabe zwischen der Masse des Prüfkörpers nach dem Eintauchen m<sub>2</sub> (gequollener Prüfkörper) und der Masse des Prüfkörpers nach der Trocknung m<sub>1</sub> (extrahierter Prüfkörper)<br />
{|<br />
|-<br />
|width="20px"|<br />
|width="500px" | <math>c\,=\,m_2-m_1 \ \left[mg\right]</math> <br />
|}<br />
<br />
oder als relative Masseänderung in Prozentanteilen (%)<br />
{|<br />
|-<br />
|width="20px"|<br />
|width="500px" | <math>c\,=\,\frac{m_2-m_1}{m_1}\cdot 100 \ \left[%\right]</math><br />
|}<br />
bzw.<br />
{|<br />
|-<br />
|width="20px"|<br />
|width="500px" | <math>c\,=\,\frac{m_2-m_3}{m_1}\cdot 100 \ \left[%\right]</math><br />
|}<br />
Dabei sind:<br />
{|<br />
|-<br />
|m<sub>1</sub><br />
|width="15px" | <br />
|Masse des Prüfkörpers nach der ersten Trocknung und vor dem Eintauchen in mg<br />
|-<br />
|m<sub>2</sub><br />
|<br />
|Masse des Prüfkörpers nach dem Eintauchen in mg<br />
|-<br />
|m<sub>3</sub><br />
|<br />
|Masse nach dem Eintauchen und endgültigen Trocknen in mg<br />
|}<br />
<br />
<br />
{| border="1px" style="border-collapse:collapse"<br />
|+ '''Tabelle''': Wasseraufnahme von verschiedenen [[Kunststoffe]]n in kaltem Wasser [2]<br />
!! style="width:160px; background:#DCDCDC" | Material <br />
!! style="width:220px; background:#DCDCDC" | Wasseraufnahme nach 4 d (mg)<br />
|-<br />
|CA <br />
|style="text-align:center" | 100–250<br />
|-<br />
|PA <br />
|style="text-align:center" | 50–800<br />
|-<br />
|PC <br />
|style="text-align:center" | 5–10<br />
|-<br />
|PE <br />
|style="text-align:center" | ca. 0<br />
|-<br />
|PF , Typ 31 <br />
|style="text-align:center" | 100–180<br />
|-<br />
|PF, fülllstofffrei <br />
|style="text-align:center" | 10–20<br />
|-<br />
|PMMA <br />
|style="text-align:center" | 30–40<br />
|-<br />
|POM <br />
|style="text-align:center" | 20<br />
|-<br />
|PS <br />
|style="text-align:center" | 2–5<br />
|-<br />
|PVC-Copolymerisat <br />
|style="text-align:center" | 5–20<br />
|-<br />
|UF, Typ 131 <br />
|style="text-align:center" | 200–300<br />
|-<br />
|Vulkanfiber <br />
|style="text-align:center" | 1500<br />
|}<br />
<br />
<br />
'''Literaturhinweise'''<br />
{|<br />
|-valign="top"<br />
|[1]<br />
|DIN EN ISO 62 (2008-05): Kunststoffe – Bestimmung der Wasseraufnahme<br />
|-valign="top"<br />
|[2]<br />
|Stoeckhert, K., Woebcken, W. (Hrsg.): Kunststoff-Lexikon. Carl Hanser Verlag, München Wien (1998) 9. Auflage, S. 605, (ISBN 3-446-17969-0) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter G 3)<br />
|-valign="top"<br />
|[3]<br />
|Franck, A.: Kunststoff-Kompendium. Vogel Buchverlag, Würzburg (2000) 5. Auflage, S. 258, (ISBN 3-8023-1855-2)<br />
|}<br />
<br />
[[Kategorie:Prüfkörper- und Probenherstellung]]</div>Oluschinski