Werkstoff- und Einsatzpotential strahlenvernetzter Thermoplaste

Żaneta Brocka-Krzemińska

In fast allen Bereichen der Industrie werden heute vermehrt Kunststoffe eingesetzt, da diese verschiedenen Vorteile, z.B. vielseitige Eigenschaften, Gestaltungsfreiheit, mit sich bringen. Bei hohen thermischen und chemischen Belastungen, wie sie z.B. während der Herstellung von Elektronikkomponenten (Lötprozesse) oder im Motorraum von Kraftfahrzeugen auftreten können, werden oft teure und energieaufwendige Hochleistungsthermoplaste eingesetzt. Die Hersteller und Anwender sind deshalb verstärkt bestrebt, kostengünstigere technische Thermoplaste wie etwa Polyamide als Matrixmaterialien einzusetzen, auch wenn diese Materialien bin an ihre kurzzeitigen thermischen Leistungsgrenzen beansprucht werden. Dies kann durch Vernetzung mittels Elektronenbestrahlung (Strahlenvernetzung) erfolgen, da hierdurch eine bessere Wärmeformbeständigkeit erreicht werden kann. Die Einflussgrößen auf die Strahlenvernetzbarkeit der praxisrelevanten Polyamide sind in der Literatur wenig erforscht.
Anhand von systematischen Untersuchungen an PA66 und PA6, die für tribologische und elektronische Anwendungen bevorzugt zum Einsatz kommen, werden die werkstofflichen (Additive) und verarbeitungstechnischen Einflussgrößen (Verarbeitungs- und Bestrahlungsparameter) auf die Strahlenvernetzbarkeit dieser Werkstoffe betrachtet. Der Einfluss der durch Elektronenbestrahlung hervorgerufenen strukturellen Änderungen auf die thermo-mechanischen, physikalischen und tribologischen Eigenschaften wird anhand aussagekräftiger Untersuchungen (Mikroskopie, Thermoanalyse, Spannungsrissprüfung, mechanische und tribologische Untersuchungen, Alterungstests) aufgezeigt. Anschließend wird das Einsatzpotential der strahlenvernetzten Polyamide für die Anwendung in der Elektronik und Tribologie bewertet.