TY - CONF A1 - Trubiroha, P. A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker ED - Reichert, T. T1 - On the yet unsolved problem of the determination of precise surface temperatures of specimens exposed to natural and artificial weathering N2 - The surface temperature of test specimens exposed to natural and artificial solar radiation are roughly ascertained with black standard thermometers BST and white standard thermometers WST. For the calibration of these thermometers a new European Standard prEN 16465 was published in 2015, describing the well-known contact method and a new contactless method with a pyrometer. It can be confirmed that the temperature calibrations according to the two methods provide different calibration results which are not interchangeable (which is already stated in the scope of this standard). The described contactless method to determine the surface temperature 'under radiation load' results in clearly too high temperatures. This paper tries to highlighting the reasons. T2 - 7th European weathering symposium - Natural and artificial ageing of polymers CY - Naples, Italy DA - 16.09.2015 PY - 2015 SN - 978-3-9816286-6-1 N1 - Serientitel: CEEES Publication – Series title: CEEES Publication IS - 17 SP - 23 EP - 36 AN - OPUS4-34351 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Goedecke, Thomas A1 - Wachtendorf, Volker ED - Reichert, T. T1 - A new irradiation device for medium scale plastic products N2 - A new irradiation device for the exposure of plastic products is presented. Developed in the BAM division 3.1 "Dangerous Goods Packaging" it can be used for artificial UV irradiation of plastic Containers filled with hazardous liquids. Present regulations and tests only investigate the exposure effects of UV and of media separately, but as the damaging effect is expected to be synergistic for at least some media, a combined test was looked for. A chamber of 60 cm by 60 cm base area and 1 m height gives space for up to 40 cm wide objects. Two fluorescent UV lamp arrays are arranged on opposite walls, separated from the chamber by quartz glass panes. By continuously rotating the exposure object by means of a rotary disc that the object is placed on, spatial irradiation homogeneity is achieved over the exposure duration. The spectral irradiance of the chosen UVA 340 nm lamps gives the best match of global solar radiation in the short wavelength ränge. The close arrangement of the UVA lamps (15 each side) results in 60 W m'2 UV irradiance. Constant temperature is adjusted to typically 40 °C by the control of the fan speed. This temperature is chosen, as it is the required temperature for three week storage of filled polyethylene Containers, for proving Chemical compatibility in the field of dangerous goods. To ensure homogeneity, an interiorfan provides for air circulation. T2 - 7th European weathering symposium - Natural and artificial ageing of polymers CY - Naples, Italy DA - 16.09.2015 KW - Weathering KW - UV irradiation PY - 2015 SN - 978-3-9816286-6-1 N1 - Serientitel: CEEES Publication – Series title: CEEES Publication IS - 17 SP - 91 EP - 96 AN - OPUS4-34353 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Frasca, Daniele A1 - Schulze, Dietmar A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Huth, Christian A1 - Schartel, Bernhard T1 - Multifunctional multilayer graphene/elastomer nanocomposites N2 - Elastomers are usually reinforced and employed in different applications. Various different nanoparticles, including layered silicates, carbon nanotubes, and expanded graphite, are currently being used as nanofiller. Multilayer Graphene (MLG) is proposed as promising nanofiller to improve the functional properties of Chlorine-Isobutylene-Isoprene Rubber (CIIR), Nitrile-Butadiene Rubber (NBR), Natural Rubber (NR) and Styrene–Butadiene Rubber (SBR) at low concentrations. MLG is constituted by only approximately 10 graphene sheets. Nanocomposites with extremely low MLG content (3 phr) showed evident improvement in rheological, mechanical and curing properties. The Young's modulus of the nanocomposites increased more than twice in comparison with the unfilled rubbers. MLG also improved the weathering resistance of the different rubbers. The nanocomposites conserved their initial mechanical properties against weathering exposure. KW - Elastomer KW - Nanocomposite KW - Multilayer graphene PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2015.07.050 SN - 0014-3057 SN - 1873-1945 VL - 71 SP - 99 EP - 113 PB - Elsevier Ltd. CY - Oxford AN - OPUS4-33843 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tan, Yi A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Kukofka, Tobias A1 - Klack, Patrick A1 - Ruder, J. A1 - Lin, Xuebao A1 - Schartel, Bernhard T1 - Degradation of flame retardance: A comparison of ethylene‐vinyl acetate and low‐density polyethylene cables with two different metal hydroxides N2 - The durability of flame retardancy is a challenge for cables over long lifetimes. The degradation of flame retardance is investigated in two kinds of exposures, artificial weathering and humidity. In this basic study, typical mineral flame retardants in two polymers frequently used in cable jackets are investigated to get the fundamental picture. Aluminum hydroxide (ATH) and magnesium hydroxide (MDH) are compared in ethylene‐vinyl acetate (EVA), and further in EVA and linear low‐density polyethylene (LLDPE) cables containing the same ATH. The changes in chemical structure at the surface are studied through attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR‐FTIR), the formation of cracks, and changes in color are investigated. The cone calorimeter and a bench scale fire testing cable module are utilized to evaluate the fire behavior of the cables. Although the flame retardancy deteriorated slightly, it survived harsh exposure conditions for 2000 h. Compared to EVA/MDH and LLDPE/ATH, the fire behavior of EVA/ATH is the least sensitive. Taken together, all of the results converge to estimate that there will be no problem with flame retardancy performance, for materials subjected to natural exposure for several years; the durability of fire retardancy is questionable for longer periods, and thus requires further investigation. KW - Durability KW - Flame retardant KW - Aluminum hydroxide (ATH) KW - Magnesium hydroxide KW - Ethylene-vinyl acetate KW - Cables KW - Weathering PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519573 DO - https://doi.org/10.1002/app.50149 VL - 138 IS - 14 SP - 50149 PB - Wiley AN - OPUS4-51957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Daus, Lars-Hendrik A1 - Schartel, Bernhard A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Mangelsdorf, R. A1 - Korzen, Manfred T1 - A chain is no stronger than its weakest link: Weathering resistance of water-based intumescent coatings for steel applications N2 - A systematic approach was used to investigate the weathering-induced degradation of a common water–based intumescent coating. In this study, the coatings are intended for humid indoor applications on steel substrates. The coating contains ammonium polyphosphate, pentaerythritol, melamine, and polyvinyl acetate. By replacing each ingredient with a less water-soluble substance, the most vulnerable substances, polyvinyl acetate and pentaerythritol, were identified. Furthermore, the weathering resistance of the system was improved by exchanging the ingredients. The coatings were stressed by artificial weathering tests and evaluated by fire tests. Thermogravimetry and Fourier-transform infrared spectroscopy were used to study the thermal decomposition. This study lays the foundation for the development of a new generation of water-based intumescent coatings. KW - Intumescence KW - Fire resistance KW - Fire protective coatings KW - Weathering KW - Thermogravimetric analyses PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1177/0734904120961064 SN - 0734-9041 SN - 1530-8049 VL - 39 IS - 1 SP - 72 EP - 102 PB - SAGE AN - OPUS4-52015 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Schartel, Bernhard A1 - Lin, Xuebao A1 - Tan, Yi A1 - Schoch, R. A1 - Lang, M. A1 - Tröppner, O. A1 - Bosse, M. ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Untersuchung der Witterungsbeständigkeit komplexer Funktionalitäten von Polymerwerkstoffen durch künstliche Bewitterung: Flammschutz N2 - In den letzten Jahrzehnten wurde die Degradation der polymeren Matrix von flammgeschützten Polymeren eingehend untersucht. Erst in den letzten Jahren jedoch hat sich die Frage der Lebensdauer der Funktionalität des Flammschutzes selbst als wichtige Fragestellung herauskristallisiert, z.B. bei Kabeln. Deshalb sollte diese Fragestellung durch systematisch-variierte künstliche Klima- und Bewitterungstests an flammgeschützten Polymerwerkstoffen untersucht werden. T2 - 50. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation (GUS) CY - Online meeting DA - 23.03.2022 KW - Flammschutz, Witterungsbeständigkeit, Langzeitbeständigkeit, UV, E&E PY - 2022 SN - 978-3-9818507-7-2 VL - 50 SP - 143 EP - 148 CY - Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-54543 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trubiroha, P. A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Messung der Temperatur von bestrahlten Oberflächen-Blechdicke beim BST N2 - Die Grenzen der Oberflächentemperaturen von Proben, die der natürlichen oder einer künstlichen Globalstrahlung ausgesetzt sind, können grob mit sog. Schwarzstandard Thermometern BST oder Weißstandard Thermometern WST ermittelt werden [ 1a) ]. Um einige Mängel der aktuellen Konstruktion zu beseitigen, wird ein neues Konzept dieser Thermometer vorgeschlagen, das sie weniger träge und ihre physikalischen Eigenschaften ähnlicher denen einer 5 mm dicken Polymerplatte macht. Es wird auch gezeigt, dass eine Anforderung an die Reaktionszeit von weniger als 1 min in EN 513 unrealistisch ist. T2 - 45. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee DA - 16.03.2016 KW - Oberflächentemperatur KW - Strahlungserwärmung KW - IR-Thermometer PY - 2016 SN - 978-3-9816286-7-8 SP - 125 EP - 134 AN - OPUS4-36916 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Barthel, Anne-Kathrin A1 - Geburtig, Anja A1 - Trubiroha, P. ED - Reichert, T. T1 - Low-Temperature Irradiation Experiments for PE, PA, and PC Matrices N2 - In this paper, we demonstrate the effects of radiation exposures of polymeric materials with UV-A 340 nm lamps (ISO 4892-3, Type 1A) at -10 °C in comparison to an irradiation at +50 °C using a Global UV Test 200 fluorescent lamp device from Weiss Umwelttechnik GmbH, which incorporates an active cooling appliance. While the effects at -10 °C actually are lower than at + 50°C their extent was clearly beyond expectations. T2 - 8th European Weathering Symposium CY - Vienna, Austria DA - 20.09.2017 KW - Artificial weathering KW - Irradiation KW - Low-temperature KW - Photo-oxidation KW - Polyamide KW - Polycarbonate KW - Polyethylene PY - 2017 SN - 978-3-9818507-1-0 VL - 18 SP - Paper 22, 319 EP - 329 PB - Thomas Würtz Grafik Design CY - Karlsruhe AN - OPUS4-42130 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Qiu, Y. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Klack, Patrick A1 - Qian, L. A1 - Liu, Z. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Improved flame retardancy by synergy between cyclotetrasiloxane and phosphaphenanthrene/triazine compounds in epoxy thermoset N2 - A siloxane compound (MVC) and a bi-group phosphaphenanthrene/triazine compound (TGD) were employed in epoxy thermosets to explore high-efficiency flame retardant systems. With only 1wt% MVC and 3wt% TGD, an epoxy thermoset passed UL 94 V-0 rating test and achieved a limiting oxygen index value of 34.0%, exhibiting an excellent flame retardant effect. The MVC/TGD system not only decreased the peak value of heat release rate and effective heat of combustion but also imparted an improved charring ability to thermosets, thereby outstandingly reducing the flammability of 1%MVC/3%TGD/EP. Compared with the fire performance of 4%TGD/EP and 4%MVC/EP, the MVC/TGD system showed an obvious flame retardant synergistic effect, mainly depending on the general improvement of flame inhibition, charring and barrier effects of the thermoset during combustion. Evolved gas analysis combinedwith condensed-phase pyrolysis product Analysis jointly revealed the details of the changed pyrolysis mode. KW - Flame retardant KW - Epoxy resin KW - Synergy KW - Siloxane KW - DOPO KW - Triazine PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/pi.5466 SN - 0959-8103 SN - 1097-0126 VL - 66 IS - 12 SP - 1883 EP - 1890 PB - Wiley AN - OPUS4-42950 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. T1 - Evaluation of outdoor exposures by means of exposure response functions N2 - Outdoor exposure tests are a common tool to evaluate the weathering resistance of a polymeric material or component. However, they have only a limited validity, mainly due to the limited reproducibility of the weather as well as of the bad adaptability to other exposure sites. Typically, an outdoor exposure is characterized by the measured radiant exposure; sometimes averaged temperature data are added. These can be – separately – related to long-term annual means, to get an idea on the severity of the exposure. However, as for polymeric ageing, irradiance and temperature act simultaneously, such severity of an outdoor exposure could be better described by a computed property change of a similar material, which is calculated from the hourly irradiance and temperature values on the base of established exposure response functions. In this way, various outdoor exposures are evaluated. For several exposure sites, annual deviations of the ageing amount are related to annual mean values, to evaluate the weathering reproducibility at the exposure site. Additionally, correlations to relevant weather parameters are illuminated. Also some specific exposure conditions, such as tilt angle, are tested. Compared to the use of weathering reference materials, this procedure unfavourably depends on the availability of a suited control as well as on the quality of the established exposure response function. In contrast, it enables a later exposure evaluation, on the base of documented weather data, if for instance no reference material was exposed. T2 - 8th European Weathering Symposium CY - Vienna, Austria DA - 20.09.2017 KW - Weathering KW - Service life prediction KW - Photodegradation PY - 2017 SN - 978-3-9818507-1-0 VL - 18 SP - 127 EP - 135 PB - Thomas Würtz Grafik Design CY - Karlsruhe AN - OPUS4-42126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trubiroha, P. A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Natural versus artificial weathering of polymers – main differences in climatic conditions N2 - Different climatic conditions and weather variables during natural and artificial exposure of polymers may be reasons for an unsatisfying correlation between the ageing results. Here the main differences are discussed for: - Global solar radiation In weathering devices there is a constant spectral irradiance which is 5 times higher than the averaged spectral irradiance outdoors, which is strongly varying in its diurnal course. Intensified weathering using Fresnel reflectors concentrates only the direct solar radiation with a relatively low UV proportion. Problems of reciprocity may arise from the different mean of irradiance levels. - Temperatures at specimen surfaces. Because of the high irradiance levels mentioned above, artificial exposures may lead to high surface temperatures and large temperature differences between differently coloured specimen surfaces, if the artificial radiation source emits much VIS- and IR-radiation. Outdoors the surface temperature and temperature differences of exposed specimens are influenced by considerably lower irradiance levels and additionally by an effective radiation loss in the night. - Relative humidity at specimen surfaces In weathering devices the relative humidity at specimen surfaces is very low if it is uncontrolled. If controlled by ultrasonic humidifiers or spray nozzles, the additional exposure to water droplets is quite likely. - Wetness on specimen surfaces All usual spray programs prescribed in weathering standards recommend frequently changing of short spray/dry periods and result in total times of wetness (TOW) of the exposed specimen surfaces which is only about 30 % of the outdoor TOW. - Acidic precipitation and bio films Acidic precipitation and bio films are usual outdoor conditions which are only considered in special weathering tests. T2 - 8th European Weathering Symposium CY - Vienna, Austria DA - 20.09.2017 KW - Artificial weathering KW - Natural weathering KW - Weathering parameters PY - 2017 SN - 978-3-9818507-1-0 VL - 18 SP - 63 EP - 75 CY - Karlsruhe AN - OPUS4-42127 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bandow, Nicole A1 - Will, Verena A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Contaminant release from aged microplastic N2 - Recycled plastic granules of high-density polyethylene, polyvinyl chloride and polystyrene the size of microplastics were exposed to artificial aging conditions (2000 h; photooxidative and thermo-oxidative) to simulate their fate outdoors. Their potential to leach into water during the aging process was investigated using column percolation tests. Aging-related changes on the surface of the material were characterised by IR measurements indicating oxidation reactions with the formation of new adsorption bands (C=O, C–O and OH), especially in the case of photooxidative aging. These findings were confirmed by the identification of leachable organic compounds. Leaching of total organic carbon, Cl, Ca, Cu and Zn is clearly affected by changes due to aging, and their release is increased after photooxidative aging. In general, exposure to photooxidative conditions shows a greater influence on aging and thus on leaching and seems to be the more important mechanism for the aging of microplastic in the environment. Comparison with the total content of inorganic species revealed that, for most elements, less than 3% of the total content is released after 2000 h of photooxidative aging. KW - Column percolation tests KW - Heavy metals KW - Photo-oxidation KW - Thermo-oxidation PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1071/EN17064 SN - 1448-2517 SN - 1449-8979 VL - 14 IS - 6 SP - 394 EP - 405 AN - OPUS4-43222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - „Test Tailoring“ eines künstlichen Bewitterungstests am Beispiel der Entwicklung des „Acid Dew and Fog“ Testes N2 - Häufig ist es wünschenswert, für neue Materialien oder Anwendungen künstliche Bewitterungsverfahren zu benutzen, die auf die spezifischen Anforderungen besser zugeschnitten sind, als es bei bestehenden standardisierten Verfahren der Fall ist. Nachdem man die spezifischen Parameter der Beanspruchung unter Anwendungsbedingungen und die spezifische Empfindlichkeit des Materials erfasst hat, beginnt ein Prozess, der als „Test Tailoring“ häufig abstrakt verwendet, auf den aber nur selten näher eingegangen wird. Genau dieser Prozess soll hier am Beispiel der Entwicklung eines künstlichen Bewitterungstests unter saurer Beaufschlagung, dem in der BAM entwickelten Acid Dew and Fog Test, beispielhaft erläutert werden. T2 - 47. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation (GUS) 2018 CY - Pfinztal (Berghausen), Germany DA - 21.03.2018 KW - Test Tailoring KW - Bewitterung KW - Acid Dew and Fog KW - Umweltsimulation PY - 2018 AN - OPUS4-46542 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Franz, Philipp A1 - Metz, Christain A1 - Brackrock, Daniel A1 - Fischer, C. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Maierhofer, Christiane T1 - Zerstörungsfreie Charakterisierung und Qualitätssicherung der Materialeigenschaften und Beständigkeit additiv gefertigter Kunststoffteile N2 - Mit additiven Fertigungsverfahren hergestellte Bauteile und Produkte aus Kunststoffen werden zunehmend nicht mehr nur als Prototypen, sondern als voll funktionsfähige Bauteile und Produkte gefertigt. Bedingt durch die Fertigungsprozesse und den schichtweisen Aufbau resultieren physikalische Materialeigenschaften, die stark von den Fertigungsparametern abhängen und zudem anisotrop sind. Von den Fertigungsparametern werden auch die Oberflächeneigenschaften beeinflusst, sodass zu erwarten ist, dass sich die Beständigkeit gegenüber äußeren Umwelteinflüssen bei additiv gefertigten Bauteilen von der konventionell gefertigter unterscheiden kann. Nachfolgend wird daher die Entwicklung eines Qualitätssicherungskonzeptes basierend auf spektroskopischen und zerstörungsfreien Prüfverfahren vorgestellt, in dem der Alterungsprozess von mittels Fused Deposition Modelling (FDM) und mittels Lasersintering (LS) hergestellten Probekörpern untersucht wird. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Additive Fertigung KW - Kunststoffe KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-449016 SN - 978-3-940283-92-4 VL - DGZfP BB 166 SP - Mo.2.A.1, 1 EP - 9 AN - OPUS4-44901 LA - deu 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 - Active thermography for quality assurance of 3D-printed polymer structures N2 - Additively manufactured test specimens made of polyamide 12 (PA 12) by Laser Sintering (LS) as well as of acrylnitril-butadien-styrol (ABS) by Fused Layer Modeling (FLM), were tested with active thermography. For this, two different excitation methods (flash and impulse excitation) were used and compared, regarding the suitability for the detection of constructed and imprinted defects. To increase the quality of the thermograms, data processing methods like thermal signal reconstruction (TSR) and Fourier-Transformation were applied. Furthermore, the long-term stability of the probes towards environmental stress, like UV-radiation, heat, water contact and frost is being investigated in the presented project with artificial weathering tests. T2 - 14th Quantitative InfraRed Thermography Conference CY - Berlin, Germany DA - 25.06.2018 KW - Additive manufacturing KW - Active thermography KW - Artificial weathering PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-453919 SP - Tu.3.A.2, 1 EP - 9 AN - OPUS4-45391 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Metz, Christian A1 - Franz, Philipp A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Fischer, C. ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Additiv gefertigte Polymerbauteile: Untersuchung der Beständigkeit durch künstliche Bewitterung und zerstörungsfreie Charakterisierung N2 - Es wird ein Verfahren zur Charakterisierung der Beständigkeit und Langzeitstabilität von additiv gefertigten Kunststoff-Bauteilen vorgestellt. Dabei sollen die Prüfkörper über 2000 Stunden künstlich bewittert und währenddessen die Änderungen der Eigenschaften der Bauteile zerstörungsfrei untersucht werden. T2 - 47. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - Stutensee, Germany DA - 21.03.2018 KW - Additive Fertigung KW - Künstliche Bewitterung KW - Thermografie KW - Additive manufacturing PY - 2018 VL - 47. SP - 99 EP - 105 PB - Gesellschaft für Umweltsimulatin e.V. AN - OPUS4-44638 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja A1 - Schulz, Ulrich A1 - Trubiroha, Peter T1 - „Test Tailoring“ eines künstlichen Bewitterungstests am Beispiel der Entwicklung des „Acid Dew and Fog“ Testes N2 - Häufig ist es wünschenswert, für neue Materialien oder Anwendungen künstliche Bewitterungsverfahren zu benutzen, die auf die spezifischen Anforderungen besser zugeschnitten sind, als es bei bestehenden standardisierten Verfahren der Fall ist. Nachdem man die spezifischen Parameter der Beanspruchung unter Anwendungsbedingungen und die spezifische Empfindlichkeit des Materials erfasst hat, beginnt ein Prozess, der als „Test Tailoring“ häufig abstrakt verwendet, auf den aber nur selten näher eingegangen wird. Genau dieser Prozess soll hier am Beispiel der Entwicklung eines künstlichen Bewitterungstests unter saurer Beaufschlagung, dem in der BAM entwickelten Acid Dew and Fog Test, beispielhaft erläutert werden. T2 - 47. Jahrestagung der GUS 2018, Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten CY - Pfinztal (Berghausen), Germany DA - 21.03.2018 KW - Test Tailoring KW - Bewitterung KW - Acid Dew and Fog KW - Umweltsimulation PY - 2018 VL - 47 SP - Vortrag V4, 45 EP - 54 PB - Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - Pfinztal AN - OPUS4-45412 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Quantitative Auswertemöglichkeiten bei der spektralen Bestrahlung – Berechnung des Wirkungsspektrums N2 - Für die Bewertung des Wellenlängeneinflusses auf die Alterungsvorgänge bei der Bestrahlung UV- oder lichtempfindlicher Materialien kann die Methode der spektralen Bestrahlung angewendet werden. Im Prinzip wird dabei das linear dispergierte Spektrum einer Strahlenquelle mit kontinuierlichem Spektrum (z.B. Xe-Lampe) auf eine Probenoberfläche abgebildet, so dass Ort einer Materialänderung und Wellenlänge der Bestrahlung einander zugeordnet werden können. Nachfolgende lokal-auflösende Analysemethoden ermitteln eine Eigenschaftsänderung an einem spezifischen Ort der Probe, aus dem sich dann die Bestrahlungswellenlänge ergibt. Der verwendete Aufbau wird beschrieben. Es wird an einem ausgewählten Beispiel gezeigt, wie durch geeignete Anbindung eines Messsystems zur Bestimmung der spektralen Bestrahlungsstärke und ortsaufgelöste Messungen der Eigenschaftsänderungen eine quantitative Auswertung realisiert werden kann. Der Einfluss nichtlinearer Alterungsverläufe wird diskutiert. Grenzen der Methode werden aufgezeigt und Erweiterungsmöglichkeiten dargestellt. T2 - 46. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 22.03.2017 KW - UV-Bestrahlung PY - 2017 SN - 978-3-9816286-9-2 SP - V 8, 91 EP - 99 AN - OPUS4-42578 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barnefske, Lena A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Self-healing silicone rubber for fluorescent partial discharge POF sensors in high-voltage cable accessories N2 - To avoid a catastrophic failure of insulation in high-voltage (HV) applications, a monitoring of partial discharges (PDs) is necessary. Fluorescently labelled polymer optical fibers (F-POF) offer an electrically passive method for PD detection in HV facilities. F-POFs could be embedded in HV cable accessories, which are usually made of silicone rubber. Herein they detect the light emitted by the PD and convert it into an electrical signal that can be monitored. Due to the difficult accessibility of HV cable accessories, a self-healing silicone rubber with prolonged service life after PD detection represents an attractive material design for HV accessories. With this contribution, we would like to present and discuss the possibilities of combining self-healing materials with POF-based sensors for PD detection in HV applications. T2 - 26th International Conference on Plastic Optical Fibres CY - Aveiro, Portugal DA - 13.09.2017 KW - Fluorescent polymer optical fibres KW - Partial discharge detection KW - High voltage cable accessories KW - Self-healing KW - Silicone rubber PY - 2017 SN - 978-989-97345-2-4 SP - paper 16, 1 EP - 5 AN - OPUS4-42510 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. T1 - Simulationsdaten zur photooxidativen Beanspruchung an verschiedenen geografischen Freibewitterungs-Standorten N2 - Freibewitterungen weisen grundsätzlich eine hohe Variabilität der jeweiligen Intensität der Beanspruchungsparameter auf; sie sind nicht einfach wiederholbar. Um dennoch die Ergebnisse einer Beanspruchung vergleichen zu können, ist eine aussagekräftige Charakterisierung der Freibewitterung wichtig. Traditionell werden Daten bekannter Einflussgrößen wie Globalstrahlung, Temperatur oder Feuchtewerte herangezogen. Obwohl man weiß, dass diese Größen an den exponierten Oberflächen wechselwirken und kombiniert als Mikroklima Einfluss auf Degradationsprozesse nehmen, werden schon aus Praktikabilitätsgründen diese separat als klimatische Messgrößen angegeben. Die Aussagekraft dieser Daten ist mäßig. Ziel dieses Beitrags ist es, die Aussagekraft und damit Vergleichbarkeit zu erhöhen, indem diese Messdaten als Stundendaten zu Wirkintegralen vorverarbeitet und jahresweise akkumuliert werden. Betrachtet wird dafür der Prozess der Photooxidation, da dieser Alterungs-mechanismus bei allen Kunststoffen auftritt. Für eine einfache Modellierung wird die wirksame UV-Bestrahlung, gewichtet mit einer Arrhenius-abhängigen Ober¬flächen-temperatur (TOF), über den Beanspruchungszeitraum von hier je einem Jahr akkumuliert. Die Idee einer solchen Messgröße für photooxidative Ober¬flächen¬alterung wurde bereits vorgestellt [1]. Dort wurde ein Gerät vor¬geschlagen, mit dem dieser Wert für verschieden absorbierende Oberflächen für die Dauer einer Exposition akkumuliert wird, und ergänzend eine Abschätzung der Betauungs¬zeiten dieser Referenz-Oberflächen erfolgen könnte. Hier soll es um eine rechnerisch generierte Zusammenstellung dieser photo¬oxidativen 1-Jahres-Alterungswerte für verschiedene Standorte gehen. Ein Temperaturfaktor erfasst dabei den Einfluss der Strahlungserwärmung auf eine weiße, graue bzw. schwarze Referenzoberflächen, spiegelt also die Kopplung von solarer Strahlung und Temperatur wider [1]. Ermittelt wird er aus Stunden¬daten der Globalstrahlung und der Lufttemperatur. Die spektrale Wirkung wird aus Sonnenhöhenständen entsprechend der geografischen Breite mit Hilfe der FastRT-Oberfläche [2] als PiT·h-Wert abgeschätzt [3]. Anhand der errechneten Jahreswerte können die Schweregrade der photo¬oxidativen Beanspruchung an den verschiedenen Standorten unmittelbar verglichen werden. Die gezeigten Simulationsdaten für ein solches „elektronisches Referenzmaterial“ für photooxidative Degradation zeigen die prinzipielle Möglichkeit einer Kartografierung solcher Daten auf. T2 - 53. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 26.03.2025 KW - Polymer 3R, UV, Bestrahlung, Bewitterung PY - 2025 SN - 978-3-9826129-2-8 VL - 53 SP - 19 EP - 28 PB - Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - 76327 Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-62902 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Untersuchung der Witterungsbeständigkeit komplexer Funktionalitäten von Polymerwerkstoffen durch künstliche Bewitterung: Flammschutz N2 - In den letzten Jahrzehnten wurde die Degradation der polymeren Matrix von flammgeschützten Polymeren eingehend untersucht. Erst in den letzten Jahren jedoch hat sich die Frage der Lebensdauer der Funktionalität des Flammschutzes selbst als wichtige Fragestellung herauskristallisiert, z.B. bei Kabeln. Deshalb sollte diese Fragestellung durch systematisch-variierte künstliche Klima- und Bewitterungstests an flammgeschützten Polymerwerkstoffen untersucht werden T2 - 50. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation (GUS) CY - Online meeting DA - 23.03.2022 KW - Flammschutz KW - Witterungsbeständigkeit KW - Langzeitbeständigkeit KW - UV KW - E&E PY - 2022 AN - OPUS4-54541 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Falkenhagen, Jana T1 - Combined impact of UV radiation and nitric acid on high‐density polyethylene containers as a laboratory test N2 - In a laboratory test, transparent high‐density polyethylene (HDPE) jerrycans have been exposed to both UV radiation and 55 wt‐% nitric acid solution at (41 ± 2)°C, for up to 20 days. For comparison, UV radiant exposure (21 days) and nitric acid exposure (up to 6 weeks) were performed separately, at nearly equal temperatures. The damages are compared with FTIR spectroscopy in ATR and HT‐gel permeation chromatography(GPC) on a molecular level and with hydraulic internal pressure testing as a component test. For the used jerrycans, relevant oxidation can only be found after the combined exposure. This is caused by the decomposition of nitric acid into nitrous gases by UV radiation, which is also observed at lower concentrations (28 wt‐%). After 6 days of laboratory exposure, this is rated as critical, which corresponds to about 1/10 year in Central Europe, according to the UV radiant exposure. The gradual increase in oxidative damage shows the reproducibility of the test. KW - Molecular mass distribution KW - High-density polyethylene KW - Nitric acid KW - UV radiation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550141 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2673 SN - 0894-3214 SP - 1 EP - 7 PB - John Wiley & Sons Ltd AN - OPUS4-55014 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fornacon-Wood, C. A1 - Stühler, M. R. A1 - Gallizioli, C. A1 - Manjunatha, B. R. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Schartel, Bernhard A1 - Plajer, A. J. T1 - Precise construction of weather-sensitive poly(ester-alt-thioesters) from phthalic thioanhydride and oxetane N2 - We report the selective ring opening copolymerisation (ROCOP) of oxetane and phthalic thioanhydride by a heterobimetallic Cr(III)K catalyst precisely yielding semi-crystalline alternating poly(esteralt- thioesters) which show improved degradability due to the thioester links in the polymer backbone. KW - Sulfur containing polymers KW - Durability KW - Weathering KW - Synthesis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-590762 DO - https://doi.org/10.1039/d3cc03315e SN - 1364-548X VL - 59 IS - 76 SP - 11353 EP - 11356 PB - RSC AN - OPUS4-59076 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja T1 - Digitale Umweltsimulation am Beispiel der Photooxidation von Polymeren N2 - Die Umweltwirkungen auf ein Material werden als Überlapp der Funktionskurven von Materialempfindlichkeit und einwirkenden Umweltparametern betrachtet. Wenn entweder die Empfindlichkeit oder die Beanspruchungen Null sind, ergibt sich auch keine Umweltwirkung und bei beidseitig Werten größer Null das jeweilige Produkt der beiden. Die Akkumulation der nicht-reversiblen Effekte über die Zeit und allen Eigenschaftsänderungen entspricht der Alterung des Materials für den jeweiligen Expositionszeitraum. Die digitale Umweltsimulation gliedert sich hier in drei Teilaspekte. Ein erster, rein materialwissenschaftlicher Teil hat die Aufgabe, alle relevanten Materialempfindlichkeiten experimentell zu quantifizieren. Ein zweiter – unter Umständen numerischer Teil – hat die Aufgabe, das Bauteil und seine Einbaulage zu digitalisieren und aus den makroskopischen Umgebungsbedingungen die relevanten mikroklimatischen Umweltparameter für alle Oberflächen- oder Volumenelemente zu bestimmen. In einem dritten Teil werden die Einwirkungen über den betrachteten Zeitraum berechnet und kumuliert. Dieses Konzept, das auf den so genannten Expositions-Reaktions-Funktionen (ERF) basiert, wird an Beispielen der Photoxidation erläutert. Dieses Vorgehen wurde schon beim ViPQuali-Projekt als Numerische Umweltsimulation umgesetzt. Überprüft werden muss das Modell unbedingt an einer realitätsnahen Validierungsbeanspruchung. Hier werden die ermittelten ERFs mit über den kompletten Beanspruchungszeitraum geloggten Umweltparametern gekoppelt, um die berechnete mit der experimentell erfahrenen Alterungswirkung zu vergleichen. Nur so kann sichergestellt sein, dass alle für die Anwendungsumgebung relevanten Materialempfindlichkeiten einbezogen wurden. T2 - 52. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 26.03.2024 KW - UV KW - Polymer 3R KW - Bewitterung KW - Bestrahlung PY - 2024 SN - 978-3-9826129-0-4 SP - 31 EP - 40 PB - Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-59830 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Milks, A. A1 - Lehmann, J. A1 - Leder, D. A1 - Sietz, M. A1 - Koddenberg, T. A1 - Böhner, U. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Terberger, T. T1 - A double-pointed wooden throwing stick from Schöningen, Germany: Results and new insights from a multianalytical study N2 - The site of Schöningen (Germany), dated to ca. 300,000 years ago, yielded the earliest large-scale record of humanly-made wooden tools. These include wooden spears and shorter double-pointed sticks, discovered in association with herbivores that were hunted and butchered along a lakeshore. Wooden tools have not been systematically analysed to the same standard as other Palaeolithic technologies, such as lithic or bone tools. Our multianalytical study includes micro-CT scanning, 3-dimensional microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy, supporting a systematic technological and taphonomic analysis, thus setting a new standard for wooden tool analysis. In illustrating the biography of one of Schöningen’s double-pointed sticks, we demonstrate new human behaviours for this time period, including sophisticated woodworking techniques. The hominins selected a spruce branch which they then debarked and shaped into an aerodynamic and ergonomic tool. They likely seasoned the wood to avoid cracking and warping. After a long period of use, it was probably lost while hunting, and was then rapidly buried in mud. Taphonomic alterations include damage from trampling, fungal attack, root damage and compression. Through our detailed analysis we show that Middle Pleistocene humans had a rich awareness of raw material properties, and possessed sophisticated woodworking skills. Alongside new detailed morphometrics of the object, an ethnographic review supports a primary function as a throwing stick for hunting, indicating potential hunting strategies and social contexts including for communal hunts involving children. The Schöningen throwing sticks may have been used to strategically disadvantage larger ungulates, potentially from distances of up to 30 metres. They also demonstrate that the hominins were technologically capable of capturing smaller fast prey and avian fauna, a behaviour evidenced at contemporaneous Middle Pleistocene archaeological sites. KW - FTIR KW - Stone Age KW - Middle Pleistocene KW - Throwing-stick KW - Wood KW - Micro-CT scanning KW - 3-dimensional microscopy PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580012 DO - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0287719 SN - 1932-6203 VL - 18 IS - 7 SP - 1 EP - 32 PB - PLOS CY - San Francisco, California, US AN - OPUS4-58001 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scholz, Philipp A1 - Falkenhagen, Jana A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Brüll, Robert A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Investigation on the Durability of a Polypropylene Geotextile under Artificial Aging Scenarios N2 - Geosynthetics are widely used in various civil engineering applications, such as geotextiles in coastal protection, and display a sustainable alternative to natural mineral materials. However, the full benefits of using geosynthetics can only be gained with a long service lifetime of the products. With the use of added stabilizers to the polymers, service lifetimes can be achieved in the range of 100 years. Therefore, accelerated aging methods are needed for the assessment of the long-term performance of geotextiles. In the present study, the behavior of geosynthetic materials made of polypropylene was investigated under artificial aging conditions involving elevated temperatures ranging from 30 to 80 °C, increased oxygen pressures ranging from 10 to 50 bar in water-filled autoclaves, and UV irradiation under atmospheric conditions. ATR-IR spectroscopy was employed to detect the increase in the carbonyl index over various aging durations, indicating the oxidative degradation of the geotextile. The most pronounced increase was observed in the case of aging through UV irradiation, followed by thermal aging. Elevated pressure, on the other hand, had a lower impact on oxidation. High-temperature size exclusion chromatography was utilized to follow the reduction in molar mass under different degradation conditions, and the results were consistent with those obtained from ATR-IR spectroscopy. In polyolefins such as polypropylene, Hindered Amine Stabilizers (HAS) are used to suppress oxidation caused by UV radiation. The quantitative analysis of HAS was carried out using a UV/Vis method and HPLC. The degradation of UV stabilizers during the aging of geotextiles is responsible for the oxidation and the reduction in the molar mass of polypropylene. From the results, it can be concluded that applications of PP geotextile without soil or sand cover might cause the risk of the formation of microplastic particles. Material selection, design, and maintenance of the construction must follow best practices, including the system’s removal or replacement at end-of-life. Otherwise, a sustainable use of geotextiles in civil engineering is not possible. KW - Geotextiles KW - Microplastic KW - Size exclusion chromatography KW - Accelerated aging PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-599739 DO - https://doi.org/10.3390/su16093559 SN - 2071-1050 VL - 16 IS - 9 SP - 1 EP - 15 PB - MDPI AG CY - Basel AN - OPUS4-59973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. A1 - Zäh, M. A1 - Schönlein, A. A1 - Müller, A. A1 - Vatahska, T. A1 - Manier, G. A1 - Reichert, T. ED - White, C. C. ED - Martin, J. ED - Chapin, J.T. T1 - Polypropylene numerical photoageing simulation by dose-response functions with respect to irradiation and temperature: vipquali project N2 - The aim of the joint project ViPQuali (Virtual Product Qualification) was to describe a component’s ageing behaviour in a given environment, by numerical simulation. Having chosen polypropylene (PP) as the material, which does not show sensitivity to moisture, the relevant weathering parameters of the dose–response functions could be limited to spectral irradiance and temperature. In artificial irradiation tests, for PP plates of varied stabiliser content, spectral sensitivity as well as temperature dependence of irradiation-caused crack formation was quantified. For that purpose, samples were exposed both to artificial weathering tests at various constant temperatures and to spectrally resolved irradiation. The temperature dependence could be modelled by an Arrhenius fit. For fitting the spectral sensitivity, a plateau function was chosen. Subsequently, the stabiliser content was parameterised and extrapolated. The formed dose–response functions were incorporated into a Computational Fluid Dynamics (CFD) software program, simulating the environment of a sample within a Phoenix-exposed IP/DP (Instrument Panel/Door Panel box) box, based on sun position and weather conditions, including radiation interactions. Observed local effects as well as the general ageing advance of PP hats are compared with respect to simulation and experiment. Resulting from this project, for this most simple example of PP of varied stabiliser content, the time to failure can be estimated for each weathering exposure environment with known time-resolved irradiance and temperature conditions. PY - 2015 SN - 978-3-319-06033-0 SN - 978-3-319-06034-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-319-06034-7_14 SP - Chapter 14, 215 EP - 229 PB - Springer AN - OPUS4-32062 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Wirkung simulierter Sonnenstrahlung auf Kohlenstoffnanoröhren gefüllte Polymerkomposite T2 - 43. Jahrestag der GUS 2014 - Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten CY - Stutensee, Germany DA - 2014-03-26 PY - 2014 AN - OPUS4-30647 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Schadensanalyse im Bauwesen: Untersuchungen zu witterungsbedingten Schäden an einer polymeren Stadionverglasung T2 - PolymerTec 2014 (Veranstalter: Kunststoff-Kompetenzzentrum Halle-Merseburg, Insitut für Polymerwerkstoffe e. V.; Stiftung Akademie Mitteldeutsche Kunststoffinnovationen, Hochschule Merseburg) CY - Merseburg, Germany DA - 2014-06-25 PY - 2014 AN - OPUS4-30953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trubiroha, P. A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker ED - Reichert, T. T1 - Surface temperatures of irradiated test specimens - decisive physical quantities and a largely unsolved problem N2 - Temperature is an important parameter in weathering tests. In many (photo-)chemical degradation processes a Variation of the specimen temperature by A t = + 1 °C can cause a Variation of AP(property change) by ± 8%. Since the early eighties it is well known that some types of black panel thermometers can show temperatures that are far below the maximum surface temperature of a black specimen. Although, there were precise requirements for the black coating of the BPT, a replacement by a white coating - depending on the design of the BPT - did not really change the temperature shown by the thermometer. There was no correlation between the BPT and the specimen surface temperature. In Europe and later at ISO the so-called black- and white-standard thermometers BST/WST were introduced. Now, there are BST and WST (ISO) and there are thermally uninsulated and insulated BPT and WPT (ASTM), partly for artificial or for outdoor exposure. And there are other adventurous procedures to determine surface temperatures. The different types of thermometers and different procedures will be discussed and it will be shown that there is no procedure which establishes a correlation between outdoor surface temperatures and surface temperatures in artificial exposure tests. T2 - 6th European weathering symposium Natural and artificial ageing of polymers CY - Bratislava, Slovak Republic DA - 11.09.2013 PY - 2013 SN - 978-3-9813136-8-0 N1 - Serientitel: CEEES Publication – Series title: CEEES Publication IS - 16 SP - 185 EP - 194 AN - OPUS4-31292 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Anne-Kathrin A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Sturm, Heinz A1 - Meyer-Plath, A. ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Wirkung simulierter Sonnenstrahlung auf Kohlenstoffnanoröhren gefüllte Polymerkomposite N2 - Durch das Füllen von Polymeren mit Nanopartikeln oder Nanoröhren werden verbesserte Materialeigenschaften z.B. bezüglich mechanischer Stabilität, Witterungsbeständigkeit, elektrischer Leitfähigkeit und Flammschutz angestrebt. Mit dem vermehrten Einsatz derartiger Nanokomposite gewinnen aber auch Fragen des Umwelt- und Gesundheitsschutzes an Bedeutung. Es gilt zu klären, ob durch Herstellung, Benutzung und Witterungsbeanspruchung möglichweise nanoskalige Partikel freigesetzt werden können. Zu diesem Zweck wurden mit Kohlenstoffnanoröhren, Carbon Nanotubes (CNT), gefüllte Polymerkomposite spektral breitbandig wie auch quasimonochromatisch unter variierter klimatischer Beanspruchung bestrahlt. Die sich vor allem an der Oberfläche mit der Alterung abzeichnenden Veränderungen wurden mikroskopisch und spektroskopisch charakterisiert. T2 - 43. Jahrestagung der GUS 2014 CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 26.03.2014 KW - Nanokomposit KW - Nanopartikel KW - CNT KW - Bewitterung KW - Bestrahlung KW - Simulierte Sonnenstrahlung KW - Alterung PY - 2014 SN - 978-3-9816286-0-9 SP - 65 EP - 74 AN - OPUS4-31160 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barthel, Anne-Kathrin A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Sturm, Heinz A1 - Meyer-Plath, Asmus ED - Reichert, T. T1 - Irradiation-induced surface changes on CNT-filled polymeric materials N2 - The present study examines weathering-related degradation mechanisms of CNT-containing polymers and discusses whether and under what conditions degradation might lead to the release of nanoscale components. For this purpose, the study used accelerated artificial aging. The photodegradation of composites based polycarbonate containing multi-walled CNTs of type "Baytubes C150P" was studied under irradiation with a Xenon-arc irradiation device (λ-cut-off at 290 nm). Resulting surface modifications were evaluated with complementary chemical and microscopic characterization techniques. At sufficiently high radiation dose, a significant degradation of the matrix was observed for some of the polymers under examination which led to entangled networks of uncovered CNT at the composite surface. By investigation of potential exposure mechanisms of CNTs in polymer composites, the present work contributes to the risk assessment of CNT-containing products. T2 - 6th European weathering symposium Natural and artificial ageing of polymers CY - Bratislava, Slovak Republic DA - 11.09.2013 PY - 2013 SN - 978-3-9813136-8-0 N1 - Serientitel: CEEES Publication – Series title: CEEES Publication IS - 16 SP - 295 EP - 308 AN - OPUS4-31161 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Goedecke, Thomas ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Beanspruchung von HDPE-Verpackungsproben durch UV-Strahlung und Salpetersäure N2 - Transport und Lagerung flüssiger Chemikalien erfolgen häufig in HDPE-Behältern. Diese Behälter müssen Bauteilprüfungen bestehen, die mechanische und chemische Beanspruchungen kombinieren. UV-Beanspruchungen sind kein Bestandteil der Zulassungsprüfungen; gefordert wird aber eine ausreichende UV-Stabilisierung. Inwiefern diese UV-Stabilisierung aber abhängig vom jeweiligen Füllgut ist, soll hier untersucht werden. Vorgestellt wird der experimentelle Aufbau zur kombinierten Beanspruchung von Kunststoffproben durch UV-Strahlung und flüssige Chemikalien. Aufgrund des Gefährdungspotenzials sind dabei entsprechende Sicherheitsvorgaben einzuhalten. Ziel ist die Bewertung synergistischer Effekte beider Einzelbeanspruchungen. Die Wirksamkeit verschiedener Stabilisierungskonzepte bei Beanspruchung durch 55 %-ige Salpetersäure wird beleuchtet. Es wird anschaulich gezeigt, dass nur pigmentiertes HDPE ausreichende Stabilität aufweist. T2 - 43. Jahrestagung der GUS 2014 CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 26.03.2014 PY - 2014 SN - 978-3-9816286-0-9 SP - Kap. V 5, 45 EP - 51 AN - OPUS4-31136 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meyer, S. A1 - Timmel, S. A1 - Gläser, M. A1 - Braun, Ulrike A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Hagendorf, C. T1 - Polymer foil additives trigger the formation of snail trails in photovoltaic modules N2 - After several months of operation, many photovoltaic (PV) modules develop a discolouration defect called snail trails which appear as irregular dark traces across the cells. These traces are caused by silver nanoparticles accumulating within the encapsulation foil directly above the grid finger. In this work we systematically investigate combinations of encapsulation and back-sheet foils with respect to their susceptibility for snail trails. We can show that certain additive compositions within the encapsulation and back sheet foils are critical for the formation of the discolouring silver nanoparticles. We suggest a reaction model explaining the formation of snail trails from a chemical point of view. This fundamental understanding allows the rapid testing of foils for their snail trail sensitivity as well as the special design of resistant foils. KW - Snail trails KW - Encapsulation foil KW - Back-sheet foil KW - Additives KW - Silver nanoparticles PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1016/j.solmat.2014.06.028 SN - 0927-0248 VL - 130 SP - 64 EP - 70 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-31249 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Goedecke, Thomas A1 - Wachtendorf, Volker ED - Sek, M.A. ED - Rouillard, V. ED - Bigger, S.W. T1 - Outdoor weathering of HDPE containers filled with nitric acid N2 - Jerrycans made from three different types of high-density polyethylene (HDPE) were exposed outdoors, for one Berlin summer season. They were filled with a 55 percent nitric acid solution (HN03), pure water, or air, and half of them were protected from sunlight by an UV absorbing canvas. Thus, the separate effects of UV radiation and nitric acid could be compared to the combined impact. Combined impact was mainly affected by decomposition of nitric acid, resulting in presence of reactive nitrogen oxides, increased oxygen partial pressure, and UV radiation energy, simultaneously in vapour phase. To investigate the degradation effects after the outdoor exposure, jerrycans were exposed to a so called hydraulic internal pressure test, similar to an approval test for dangerous goods packaging. After combined impact of UV radiation and nitric acid, internal pressure tests showed very fast failures, whereas after separate impacts no remarkable deteriorations were observed, compared to unaged jerrycans. T2 - 19th IAPRI World conference on packaging CY - Melbourne, Australia DA - 15.06.2014 KW - High-density polyethylene HDPE KW - Nitric acid HNO3 KW - Outdoor exposure KW - UV radiation KW - Weathering PY - 2014 SN - 978-1-86272-699-4 SP - 556 EP - 560 AN - OPUS4-31222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. T1 - Quantitative Auswertemöglichkeiten bei der spektralen Bestrahlung – Berechnung des Wirkungsspektrums N2 - Für die Bewertung des Wellenlängeneinflusses auf die Alterungsvorgänge bei der Bestrahlung UV- oder lichtempfindlicher Materialien kann die Methode der spektralen Bestrahlung angewendet werden. Im Prinzip wird dabei das linear dispergierte Spektrum einer Strahlenquelle mit kontinuierlichem Spektrum (z.B. Xe-Lampe) auf eine Probenoberfläche abgebildet, so dass Ort einer Materialänderung und Wellenlänge der Bestrahlung einander zugeordnet werden können. Nachfolgende lokal-auflösende Analysemethoden ermitteln eine Eigenschaftsänderung an einem spezifischen Ort der Probe, aus dem sich dann die Bestrahlungswellenlänge ergibt. Der verwendete Aufbau wird beschrieben. Es wird an einem ausgewählten Beispiel gezeigt, wie durch geeignete Anbindung eines Messsystems zur Bestimmung der spektralen Bestrahlungsstärke und ortsaufgelöste Messungen der Eigenschaftsänderungen eine quantitative Auswertung realisiert werden kann. Der Einfluss nichtlinearer Alterungsverläufe wird diskutiert. Grenzen der Methode werden aufgezeigt und Erweiterungsmöglichkeiten dargestellt. T2 - 46. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 22.03.2017 KW - Bewitterung KW - Spektrale Bestrahlung KW - Kunststoffe PY - 2017 SN - 978-3-9816286-9-2 SP - 91 EP - 99 AN - OPUS4-39595 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Frasca, Daniele A1 - Schulze, Dietmar A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Morys, Michael A1 - Schartel, Bernhard T1 - Multilayer graphene/chlorine-isobutene-isoprene rubber nanocomposites: the effect of dispersion N2 - Multilayer graphene (MLG) is composed of approximately 10 sheets of graphene. It is a promising nanofiller just starting to become commercially available. The Dispersion of the nanofiller is essential to exploit the properties of the nanocomposites and is dependent on the preparation method. In this study, direct incorporation of 3 parts per hundred of rubber (phr) MLG into chlorine-isobutene- isoprene rubber (CIIR) on a two-roll mill did not result in substantial enhancement of the material properties. In contrast, by pre-mixing the MLG (3 phr) with CIIR using an ultrasonically assisted solution mixing procedure followed by two-roll milling, the properties (rheological, curing, and mechanical) were improved substantially compared with the MLG/CIIR nanocomposites mixed only on the mill. The Young’s moduli of the nanocomposites mixed in solution increased by 38%. The CIIR/MLG nanocomposites produced via solution showed superior durability against weathering exposure. KW - Multilayer graphene KW - Nanocomposite KW - Dispersion KW - Rubber PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/pat.3740 SN - 1042-7147 SN - 1099-1581 VL - 27 IS - 7 SP - 872 EP - 881 PB - Wiley AN - OPUS4-36866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rhiem, S. A1 - Barthel, Anne-Kathrin A1 - Meyer-Plath, A. A1 - Hennig, M. P. A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Sturm, Heinz A1 - Schäffer, A. A1 - Maes, H. M. T1 - Release of 14C-labelled carbon nanotubes from polycarbonate composites N2 - Waste disposal of carbon nanotube (CNT) containing products is expected to be the most important pathway for release of CNTs into the environment. In the present work, the use of radiolabelled CNTs (14C-CNT) for polycarbonate polymer nanocomposites with 1 wt% 14C-CNT content allowed for the first time to quantify and differentiate the CNT release according to the type of impact along the materials' ageing history. After an initial exposure of the nanocomposite by solar-like irradiation, further environmental impacts were applied to composite material. They aimed at mimicking disposal site conditions that may induce further ageing effects and CNT release. This study included shaking in water, rapid temperature changes, soaking in humic acid solution as well as waste water effluent, and, finally, gentle mechanical abrasion. All ageing impacts were applied sequentially, both on pristine (control) and on solar-irradiated nanocomposites. All experiments were accompanied by absolute quantification of radioactive release as well as chemical and morphological analyses of the nanocomposite surfaces using infra-red (IR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron microscopy (SEM). The morphological analysis showed that spectral irradiation can uncover CNT networks on the outer nanocomposite surface layers by polymer degradation. After having subjected the solar-irradiated nanocomposite to all studied disposal site effect, the total radioactive release was quantified to amount to 64 mg CNT/m2, whereas only 0.8 mg CNT/m2 were found for the un-irradiated control sample. Solar degradation of polymers was thus found to significantly increase the propensity of the studied polymer nanocomposites to release CNTs during ageing effects at the product's end-of-life typical for disposal sites. KW - Weathering KW - Carbon nanotubes KW - Nanocomposites KW - Release KW - Quantification PY - 2016 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749116303748 DO - https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.04.098 SN - 0269-7491 VL - 215 IS - August SP - 356 EP - 365 PB - Elsevier Ltd. CY - Paris AN - OPUS4-36899 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Chancen und Grenzen der Verkürzung von Bewitterungstests durch empfindliche Chemilumineszenz-Detektion T2 - DFO Qualitätstage 2008, Appearance, Bewitterung, Korrosion, Farbe CY - Fürth, Germany DA - 2008-10-07 PY - 2008 AN - OPUS4-18710 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - The influence of humidity and wetness on weathering results T2 - Konferenz ATCAE (Atlas Technical Conference for Accelerated Ageing and Evaluation) CY - Oxford, England DA - 2008-09-15 PY - 2008 AN - OPUS4-18000 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Influence of Weathering on the Stability of Flame Retardancy in Polymeric Materials for Outdoor Use T2 - 4th European Weathering Symposium (Poster 26) CY - Budapest, Hungary DA - 2009-09-16 PY - 2009 AN - OPUS4-19918 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja A1 - Trubiroha, Peter ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Grundsätzliches zur Verkürzung von Bewitterungstests durch künstliche Bewitterung T2 - 35. Jahrestagung der GUS 2006 - Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten CY - Pfinztal, Deutschland DA - 2006-03-22 PY - 2006 SN - 3-9810472-0-6 SP - 165 EP - 175 PB - DWS Werbeagentur und Verlag GmbH CY - Pfinztal AN - OPUS4-21345 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, Peter ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Ermittlung der Beanspruchung bei Bewitterungsversuchen - Referenzmaterialien T2 - 33. Jahrestagung der GUS 2004 - Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten CY - Pfinztal, Deutschland DA - 2004-03-17 PY - 2004 SN - 3-9808382-4-2 SP - 165 EP - 175 PB - DWS Werbeagentur und Verlag GmbH CY - Pfinztal AN - OPUS4-21346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Trubiroha, Peter A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja ED - Ziegahn, K.-F. T1 - Beispiele für die Nutzung des Energietransports durch langwellige (thermische) Strahlung T2 - 35. Jahrestagung der GUS 2006 - Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten CY - Pfinztal, Deutschland DA - 2006-03-22 PY - 2006 SN - 3-9810472-0-6 SP - 205 EP - 214 PB - DWS Werbeagentur und Verlag GmbH CY - Pfinztal AN - OPUS4-21347 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schulz, Ulrich A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja ED - Reichert, T. T1 - The influence of mildew growth on automotive coatings on the results of outdoor weathering T2 - 1st European weathering symposium - Natural and artificial ageing of polymers CY - Prague, Czech Republic DA - 2003-09-25 PY - 2003 SN - 3-9808382-5-0 VL - 5/2004 IS - Session 7 SP - 357 EP - 374 PB - DWS Werbeagentur und Verlag GmbH CY - Pfinztal AN - OPUS4-21348 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Ulrich A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja T1 - Pinholes - the negative impact of mildew growth PY - 2004 SN - 0930-3847 VL - 5 SP - 26 EP - 30 PB - Vincentz CY - Hannover AN - OPUS4-21350 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja T1 - Chemiluminescence for the early detection of weathering effects of coatings - Part I: Fundamentals KW - Chemiluminescence KW - Weathering KW - Polymer KW - Oxidation PY - 2010 SN - 1547-0083 VL - 7 IS - 4 SP - 66 EP - 71 PB - Federation of Societies for Coatings Technology CY - Blue Bell, Pa. AN - OPUS4-21493 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja T1 - Chemiluminescence for the early detection of weathering effects of coatings - Part II: Experimental set-up and examination KW - Chemiluminescence KW - Weathering KW - Polymer KW - Oxidation PY - 2010 SN - 1547-0083 VL - 7 IS - 5 SP - 38 EP - 44 PB - Federation of Societies for Coatings Technology CY - Blue Bell, Pa. AN - OPUS4-21494 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Grundsätzliches zur Verfahrensauswahl bei der künstlichen Bestrahlung und Bewitterung T2 - 37. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation CY - Pfinztal, Germany DA - 2008-03-12 PY - 2008 AN - OPUS4-17337 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja A1 - Trubiroha, Peter T1 - Grundsätzliches zur Verfahrensauswahl bei der künstlichen Bestrahlung und Bewitterung KW - Bewitterung KW - Bestrahlung KW - Fluoreszenzlampe KW - Xenonlampe PY - 2008 SN - 978-3-9810472-6-4 SP - 109 EP - 121 AN - OPUS4-17338 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -