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Fernwärmerohr mit FCKW-11-haltigem PUR-Schaumstoff nach knapp 16 Jahren Betrieb: Beim heißeren Vorlaufrohr (links) zeigen sich erste Verfärbungen.

Zunahme der Wärmeleitfähigkeit von PUR-Hartschaum in Kunststoffmantelrohren nach vorheriger Lagerung der Proben bei 70°C.

Alterung der Schaumstoffdämmung

Durch Permeation – das Eindringen von Gasmolekülen in das Kunststoff-Polymer und anschließende Diffusion entlang des Konzentrationsgefälles – gelangen im Laufe der Zeit zunehmend Sauerstoff und Stickstoffmoleküle aus der Luft in die Schaumstoffblasen, Kohlendioxid und – wesentlich langsamer – organische Treibgase entweichen. Die Wärmedämmeigenschaften des Schaumstoffes verschlechtern sich hierdurch im Laufe der Zeit.

Im Kunststoffmantelrohr ist der Schaumstoff durch das Polyethylen-Mantelrohr vor direktem Luftkontakt geschützt, vor allem das Eindringen von Luft wird gebremst. Dickere Mantelrohre verzögern hierbei den Anstieg der Wärmeleitfähigkeit, wenn auch begrenzt. Es ist zu erwarten, dass über die Zeitspanne der Nutzungsdauer von Kunststoffmantelrohren, also innerhalb von mehreren Jahrzehnten, das Treibgas Cyclopentan zu einem erheblichen Teil innerhalb des Kunststoffes verbleibt. Die Dämmeigenschaften bleiben somit zwar nicht vollständig, aber doch zu einem guten Teil erhalten.

Einige Zellgase haben einen Einfluss auf die Alterung des Kunststoffes im Kunststoffmantelrohr. Die durch Oxidation und thermische Beanspruchung bewirkte Alterung zeigt sich in einer zunehmenden Sprödigkeit, zunehmender Offenzelligkeit und bräunlicher Verfärbung des Schaumstoffs. Umgekehrt kann allerdings nicht von der (Ausgangs-)Farbe des Schaumstoffes auf mechanische Eigenschaften und Haltbarkeit geschlossen werden, diese ist abhängig von den im Reaktionsgemisch eingesetzten Stoffen.

 

Adressen

Projektleitung, Koordinierung
GEF Chemnitz mbH

Forschung, Anwendung
IMA

Hinweis

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