Development of a comparative test methodology to characterize scratch and stickiness of PP-compounds

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Klebrige Oberflächen werden durch ihre Adhäsivität charakterisiert. Bei vielen Produkten wie z.B. Automobilinstrumententafeln sind klebrige Oberflächen nicht erwünscht. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich sowohl mit der Entwicklung einer objektiven Messmethode für die Oberflächenklebrigkeit (Stickiness), als auch der Oberflächencharakterisierung von thermoplastischen Polyolefin (TPO)-Compounds. Dieser Labor-Stickiness-Test sollte die aktuellen Oberflächencharakterisierungstests bei der BOREALIS Polyolefine Linz GmbH, welche die Kratzfestigkeits- und die Glanzmessung prüfen, ergänzen. Die Hauptmerkmale dieser Stickiness-Prüfung sind die Druck-/Zugbelastung, die standardisierte Gegenfläche (Modul, Rauheit) und die definierte Durchführung des Tests. Es wurden unterschiedliche TPO Modellrezepturen, die vom Firmenpartner entwickelt wurden, untersucht. Es wird angenommen, dass für das Auftreten des Stickiness-Phänomens nach UV-Bestrahlung der Materialien, degenerative Abbauprodukte der Anti-Scratch-Additive (Gleitmitteln) verantwortlich sind. Daher wurden die Modell Materialien mit unterschiedlichen Mengen und Typen von Gleitmittel formuliert. Ziel dieser Arbeit war es, die Hypothese, dass das Auftreten von Stickiness durch Gleitmittel verursacht wird, mit Hilfe der Stickiness-Testmethode zu überprüfen und die Korrelation des Stickiness-Tests mit dem menschlichen Tastsinn zu validieren. Um den Einfluss der Materialkonditionierung zu erfassen, wurden die Materialien sowohl im unbehandelten Zustand, als auch nach verschiedenen UV-Bestrahlungsintervallen in einer Bewitterungskammer getestet. Die künstliche UV-Bewitterung wurde durch die Kalahari Klimaverhältnisse trockenes und heißes Klima definiert (typisch für Automobileanwendungen), wo die Materialien durch eine Xenon-Lichtquelle bestrahlt wurden. Zunächst hat sich gezeigt, dass der Stickiness-Test zuverlässig, reproduzierbar, einfach zu implementieren und flexibel in Bezug auf Materialienvorbehandlung ist. Gleichzeitig ist es auf der Basis der Ergebnisse möglich, das beste Material mit einer ausgewogenen Stickiness-Oberflächenerscheinung-Kosten-Leistung zu bestimmen. Grundsätzlich zeigen die Ergebnisse von Kratzfestigkeits- und Stickinessmessungen, dass die Gleitmittel nicht der wichtigste Einflussfaktor für das Auftreten von Stickiness an TPO-Oberflächen sind. Es ist eher eine komplexe Interaktion der Gleitmittel mit anderen Additiven, wie z.B. UV-Stabilisatoren und Antioxidantien, induziert durch die UV-Bestrahlung. Letzterer Aspekt ist in weiterführenden Untersuchungen aufzugreifen und zu klären.

Details

Titel in ÜbersetzungEntwicklung einer vergleichenden Testmethodik für die Charakterisierung der Kratzfestigkeit und Stickiness von PP-Compounds
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung26 Mär 2010
StatusVeröffentlicht - 2010