Elektronenstrahlbehandlung vor Ort

Foto: Unbestrahlte Ummantelung (o), elektronenbestrahlt (u)

Elektronenstrahlbehandlung wird bereits seit mehreren Jahrzehnten eingesetzt, um mit energiereichen Elektronen die Eigenschaften von Kunststoffprodukten nachträglich und zusätzlich zu verändern. Heutiger Stand der Technik ist, dass die zu bestrahlenden Produkte bei Kunststoffverarbeitern erzeugt und anschließend zu einem Bestrahlungs-Dienstleister über kostspielige Entfernungen transportiert werden. Nach Zwischenlagerung, Elektronenbestrahlung und Rücktransport zum Kunststoffverarbeiter verkauft dieser das modifizierte Endprodukt.

Wissenschaftlern aus der Arbeitsgruppe um Prof. Michael Stephan und Helmut Dorschner vom Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF) ist es nun gelungen, die Herstellung des Kunststoffendproduktes mit der elektronenstrahlinduzierten Veränderung der Werkstoffeigenschaften zu verbinden. Dazu wurde im IPF eine spezielle Versuchsanlage gebaut, mit der es möglich ist, eine übliche Kunststoffverarbeitungsmaschine direkt mit dem Elektronenbeschleuniger zu koppeln und Extrusion und Bestrahlung in einem kontinuierlichem Verfahren zu verbinden.

Darüber hinaus bietet die neue Verfahrensweise aber noch weitere Möglichkeiten: Da im Gegensatz zur bisherigen Praxis die Modifizierung durch Elektronenstrahlen hier nicht nach der Extrusion, sondern gleich im noch heißen Schmelzezustand des Thermoplasts erfolgt, werden unter Ausnutzung der geänderten Reaktionsbedingungen noch zusätzliche werkstoffliche Verbesserungen in den Kunststoffeigenschaften erzielt.

So können beispielsweise wärmeformstabile, spannungsrissbeständige und flammfeste Kunststoffe ohne den Zusatz von häufig gesundheits- und umweltschädlicher Modifizierungshilfsmittel erzeugt werden, die den hohen Anforderungen beim Einsatzes in der Elektro- und Elektronikindustrie, im Verkehrswesen und in öffentlichen Gebäuden und Einrichtungen sehr gut genügen.

COMPAMED.de; Quelle: Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V.