TY - GEN A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Stephan, Ina A1 - Schulz, Ulrich A1 - Petzold, I. T1 - Die komplexe Wirkung von Schimmelpilz und Klima auf Polymeroberflächen und ihre Simulation im Labor T2 - 33. Jahrestagung der GUS, "Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten" CY - Pfinztal, Deutschland DA - 2004-03-17 PY - 2004 SN - 3-9808382-4-2 SP - 69 EP - 84 PB - GUS CY - Pfinztal AN - OPUS4-4880 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulz, Ulrich A1 - Stephan, Ina A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja A1 - Slomko, R. A1 - Petzold, I. T1 - Mildew-caused Damage on Automotive Coatings T2 - European Coatings Conference "Novel Biocide Technology II" CY - Berlin, Germany DA - 2005-02-24 KW - Mildew KW - Fungi KW - Mould KW - Weathering KW - Coating KW - Pinholes KW - Damage PY - 2005 SP - 17 pages PB - Vincentz CY - Hannover AN - OPUS4-11223 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scholz, Philipp A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Elert, Anna Maria A1 - Falkenhagen, Jana A1 - Becker, Roland A1 - Hoffmann, Katrin A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Tschiche, Harald A1 - Reinsch, Stefan A1 - Weidner, Steffen ED - Scholz, Philipp T1 - Analytical toolset to characterize polyurethanes after exposure to artificial weathering under systematically varied moisture conditions N2 - Polyether and -ester urethanes (PU) were exposed to artificial weathering at 40 °C and artificial UV radiation in a weathering chamber. In 3 parallel exposures, humidity was varied between dry, humid, and wet conditions. Material alteration was investigated by various analytical techniques like size exclusion chromatography (SEC), liquid chromatography-infrared spectroscopy (LC-FTIR), thermal-desorption gas chromatography-mass spectrometry (TD-GC-MS), fluorescence mapping and dynamic mechanical analysis (DMA). Our results show that depending on the weathering conditions, different degradation effects can be observed. By means of SEC an initial strong decrease of the molar masses and a broadening of the mass distributions was found. After a material dependent time span this was followed by a plateau where molar mass changes were less significant. A minor moisture-dependent degradation effect was only found for polyester PU. Fluorescence measurements on two materials revealed an increase in the luminescence intensity upon weathering process reaching a saturation level after about 500 h. The changes in the optical properties observed after different exposure conditions and times were very similar. The TD-GC-MS data showed the fate of the stabilizers and antioxidant in the course of weathering. LC-FTIR measurements revealed a change in peak intensities and the ratio of urethane and carbonyl bands. KW - Polyurethane KW - Artificial weathering KW - Moisture KW - Crosslinking KW - Degradation PY - 2019 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142941819303708 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2019.105996 SN - 0142-9418 VL - 78 SP - 105996, 1 EP - 9 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-48625 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kömmling, Anja A1 - Chatzigiannakis, E. A1 - Beckmann, Jörg A1 - Wachtendorf, Volker A1 - von der Ehe, Kerstin A1 - Braun, Ulrike A1 - Jaunich, Matthias A1 - Schade, U. A1 - Wolff, Dietmar T1 - Discoloration Effects of High-Dose gamma-Irradiation and Long-Term Thermal Aging of (U) HMW-PE N2 - Two polyethylene types with ultra-high (UHMWPE) and high molecular weight (HMW-PE) used as neutron radiation shielding materials in casks for radioactive waste were irradiated with doses up to 600 kGy using a 60Co gammasource. Subsequently, thermal aging at 125∘C was applied for up to one year. Degradation effects in the materials were characterized using colorimetry, UV-Visspectroscopy, IR spectroscopy, and DSC. Both materials exhibited a yellowing upon irradiation.The discoloration of UHMW-PE disappeared again after thermal aging.Therefore, the yellowing is assumed to originate fromannealable color centers in the formof free radicals that are trapped in the crystalline regions of the polymer and recombine at elevated temperatures. For the antioxidantcontaining HMWPE, yellowing was observed after both irradiation and thermal aging. The color change was correlated mainly to decomposition products of the antioxidant in addition to trapped radicals as in UHMW-PE. Additionally, black spots appeared after thermal aging of HMW-PE. KW - Irradiation KW - UHMWPE KW - Colour center KW - Yellowness index PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-423992 DO - https://doi.org/10.1155/2017/1362491 SN - 1687-9422 VL - 2017 IS - Article ID 1362491 SP - 1 EP - 10 PB - Hindawi AN - OPUS4-42399 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. T1 - Exposure response function for a quantitative prediction of weathering caused aging of polyethylene N2 - The exposure response function of the carbonyl formation over the bulk has been determined for a high-density polyethylene of a thickness of 200 μm, which was used as a weathering reference material according to ISO TR 19032. To this end, spectral sensitivity was studied by local measurement of the effect of spectrally dispersed irradiation. Both the exposure device and the methodology of determination are described. The temperature dependency of photooxidation was determined by UV exposure at various temperatures between 23 and 80 °C. Deviations from linearity and thus reciprocity below 40 °C are discussed and assumed to be related to diffusion limitations. An Arrhenius approach –based on data of linear carbonyl formation – has been incorporated into the exposure response function. Using this exposure response function, aging in terms of the distribution of a quantitative property change over a plastic component can be predicted for a specific outdoor location with real chronologic weather data as input for the exposure. Thus, artificial and natural weathering can be linked and compared. The established exposure response function has been validated by outdoor exposure results from the literature. If an estimated diffusion limitation is taken into consideration, calculations and published data are in good agreement. KW - Irradiation KW - Weathering KW - Spectral sensitivity KW - Temperature dependency KW - Spectral irradiation PY - 2019 DO - https://doi.org/10.3139/120.111348 SN - 0025-5300 VL - 61 IS - 6 SP - 517 EP - 526 PB - Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG AN - OPUS4-48295 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja A1 - Trubiroha, P. ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Messung der effektiven UV-Bestrahlung bei der Bewitterung von Polymeren N2 - Bei der Bestrahlung und Bewitterung von polymeren Werkstoffen wird die Degradation durch eine Absorption von Strahlung initiiert und meistens durch weitere Klimagrößen, wie z.B. Wärme, Feuchte und atmosphärische Gase beeinflusst. Die Messung einer effektiven Bestrahlungsstärke und ihre zeitliche Integration sind deshalb von großer Bedeutung und zwar sowohl für die Kontrolle der Funktion des Bewitterungs- oder Bestrahlungsgerätes als auch als zusätzliche Angabe der wirkenden Beanspruchung. Photochemische Prozesse werden beim Sehen oder allgemeiner bei Farbstoffen schon durch sichtbare (VIS) Strahlung, dagegen bei der Erythembildung der Haut und der Photodegradation von Polymeren erst durch die energiereicheren Photonen der ultravioletten (UV) Strahlung initiiert. Die spektrale Empfindlichkeit des Auges und die Erythembildung sind im VIS- bzw. UV-Bereich sehr stark wellenlängenabhängig, was durch die Angabe der mit der spektralen Hellempfindlichkeit V(λ) des Auges bewerteten VIS-Strahlung in Lux (lx) bzw. die mit der Erythem-Wirkfunktion Serythem bewertete UV Strahlung als dimensionsloser UV-Index berücksichtigt wird. Spektrale Empfindlichkeiten. Die Photodegradation von Polymeren ist im UV-Bereich ebenfalls stark wellenlängenabhängig, was bisher bei der radiometrischen UV-Messung nicht berücksichtigt wurde. Seit Mitte der 70er Jahre, als die lx- bzw lxh- Messung bei der Strahlungsbeanspruchung langsam durch die Ermittlung der radiometrischen UV-Bestrahlungsstärke bzw. der UV-Bestrahlung im gesamten UV-Bereich abgelöst wurde, gab es hier bei der Bewitterungsprüfung keine weiteren Fortschritte auf dem Gebiet der Charakterisierung der Strahlungsbeanspruchung im UV-Bereich. Seit Jahren liegen zahlreiche Ergebnisse über die spektrale Empfindlichkeit von Photo-degradationsprozessen vor, die zeigen, dass die spektrale Empfindlichkeit im Bereich der Globalstrahlung an der kurzwelligen Grenze bei ca. 300 nm, am größten ist und im langwelligen UV-Bereich bei ca. 400 nm gegen Null geht. Die Messungen der radiometrischen Größen UV-Gesamtbestrahlungsstärke und UV-Gesamtbestrahlung erfasst deshalb über weite Wellenlängenbereiche Strahlungsanteile, die für die Photodegradation bedeutungslos sind und mittelt über potenziell bedeutsame Änderungen im kurzwelligen UV-Bereich hinweg. Es wird das Konzept eines neuen UV-Radiometers vorgestellt, dessen spektrale Empfindlichkeit einer mittleren spektralen Empfindlichkeit der Photodegradation von Polymeren entspricht. Die effektive UV-Bestrahlungsstärke und UV-Bestrahlung kann dadurch wesentlich genauer erfasst werden. T2 - 48. Jahrestagung der GUS 2019 CY - Stutensee, Germany DA - 27.03.2019 KW - UV-Bestrahlungsstärke PY - 2019 SN - 978-3-9818507-3-4 SP - 89 EP - 100 AN - OPUS4-47896 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja A1 - Trubiroha, P. T1 - Application of a newly proposed sensor for effective UV-irradiance for the monitoring of both natural and artificial weathering conditions N2 - To improve on the classic radiometric sensor with radiometric measurement [ ] here a new UV-sensor characteristic for effective UV is proposed that no longer applies equal weighting of spectral irradiation into the UV irradiance value but rather aims at approaching a weighting according to a typical spectral sensitivity curve of polymers. This curve resembles the erythema curve of the skin which is the basis of the UV-index. For the use of the sensor it would be desirable to keep it in the artificial weathering device for the complete weathering test (including rain phases) while the same sensor should also be applicable for the monitoring of outdoor weathering exposures. A first application of this kind of weighted measurement and a comparison with radiometric measurements accompanied with polymer ageing results will be presented together with conclusions for a future effective UV irradiance sensor. T2 - 9th European Weathering Symposium CY - Basel, Switzerland DA - 18.09.2019 KW - UV-irradiance PY - 2019 SN - 978-3-9818507-5-8 VL - 19 SP - 293 EP - 306 AN - OPUS4-49154 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trubiroha, P. A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker T1 - 40 Years of Global-UV-Test weathering device: with fluorescent UV lamps and a precise microclimatical control into the future N2 - On the basis of a lot of investigation on the spectral sensitivity of photo degradation of plastics and on the underestimated influence of temperature and relative humidity on degradation processes a new type of weathering device was presented at the end of the seventies: It was a combination of a radiation source with fluorescent UV lamps and a precise climatic cabinet. The radiation emission from a combination of four different types of fluorescent UV lamps was superimposed on the specimen surfaces in the climatic cabinet to match the UV part of solar radiation as closely as possible. Air temperature was controlled to within ± 1 °C, and relative humidity to within ± 5 %RH. As the lamps’ emission is focussed on the UV range almost no radiation heating of the sample occurs. Therefore, the temperature of the sample, which is the quantity of consideration for the degradation, is nearly identical with the chamber’s air temperature, which is the quantity to be controlled. Also, therefore, high humidity can be obtained on the sample surface. The limitation of the emission to the UV range is sufficient for the study of the polymer matrix. This type of weathering device offers an exactness of microclimatic control of the sample’s surface, which should be a standard for weathering devices. Even now it is the only weathering device which generates pure relative humidity (without aerosol). T2 - 9th European Weathering Symposium CY - Basel, Switzerland DA - 18.09.2019 KW - Weathering KW - Irradiation PY - 2019 SN - 978-3-9818507-5-8 SP - 37 EP - 47 PB - Thomas Würtz Grafik-Design CY - Karlsruhe, Germany AN - OPUS4-49151 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. T1 - Discussion on Weathering Reference Materials N2 - Weathering reference materials (WRMs) are used to characterize the harshness of an exposure, aiming on either reproducibility of a specific exposure or on the comparability between various kinds of natural or artificial weathering exposure. The materials that are used as weathering reference materials differ in their sensitivities (as well as in interactions and interferences of the latter), conditioned by the different processes which lead to the respective property change. It is also essential to take into account the necessary measurement equipment for the respective property change, in order to allow timely intervention. What are the key issues on choosing a weathering reference material? What can be learned from the weathering reference materials, investigated so far? Possibilities and limitations are discussed on the basis of existing weathering reference materials. Conclusions are drawn, for establishing new weathering reference materials. T2 - 9th European Weathering Symposium CY - Basel, Switzerland DA - 18.09.2019 KW - Temperature dependency KW - Weathering KW - Irradiation KW - Spectral sensitivity PY - 2019 SN - 978-3-9818507-5-8 SP - 283 EP - 292 PB - Thomas Würtz Grafik-Design CY - Karlsruhe, Germany AN - OPUS4-49150 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Metz, Christian A1 - Franz, Philipp A1 - Fischer, C. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Maierhofer, Christiane T1 - Zerstörungsfreie Charakterisierung der Alterung additiv gefertigter Kunststoffbauteile N2 - Das vorgestellte Projekt beschäftigt sich mit den optischen, thermophysikalischen und mechanischen Materialeigenschaften von additiv gefertigten Kunststoffteilen und deren Alterung. Dazu wurden mittels Fused Layer Modeling (FLM) Probekörper aus ABS hergestellt, die anschließend für drei Monate einer künstlichen Bewitterung unterzogen wurden. Die dabei erzeugte definierte Alterung wurde nach drei Zeitabschnitten jeweils mit zerstörungsfreien Methoden charakterisiert. Dabei wurde neben den spektroskopischen Standardmethoden auch die aktive Thermografie eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mittels der Thermografie sowohl chemische Veränderungen als auch mechanische Schädigungen (Fehlstellen) darstellen lassen. Die Bewitterung beeinflusst die Teiltransparenz der Proben zumindest im sichtbaren Spektralbereich, was bei der Charakterisierung der Fehlstellen, die mittels optisch angeregter aktiver Thermografie detektiert wurden, berücksichtigt werden muss. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2019 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 27.05.2019 KW - 3D Druck KW - Additive Fertigung KW - Thermografie KW - Polymere KW - Künstliche Bewitterung PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-491561 UR - https://jt2019.dgzfp.de/Portals/jt2019/bb/Di.3.B.1.pdf SN - 978-3-947971-02-2 VL - 171 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-49156 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -