Was ist UV-Beständigkeit bei PE ?

Generell sind alle PE-Typen nicht gegen UV-Strahlen beständig. Ausgenommen hiervon sind die schwarz eingefärbten Typen, die eine Beständigkeit gegen UV-Strahlen auch in Verbindung mit Luftsauerstoff aufweisen. Ohne UV-Schutz kann PE durch Sonnenlicht spröde werden und sich zersetzen. Um die UV-Beständigkeit zu verbessern, werden Ruß oder UV-Additive hinzugefügt, was besonders für Anwendungen im Freien wichtig ist. 

Bei der Polymerisation werden die Ethylenmoleküle miteinander verknüpft. Dadurch entstehen lange, kettenförmige Makromoleküle aus gleichen Bausteinen. Die Polyethylen-Moleküle enthalten Verzweigungen. Der Art der Molekülketten und die Länge der Seitenketten beeinflussen die Eigenschaften des Polyethylens wesentlich.

Bedeutung

Unter dem Einfluß von Sauerstoff und Licht werden diese Molekülketten auseinandergesrissen, das Polyethylen zerfällt und löst sich letztlich wieder in seine Ausgangsstoffe Wasser- und Kohlenstoff auf. Dieser Prozeß beginnt sofort, wird aber erst, je nach Intensität der Sonneneinstrahlung, nach ca. 1 Jahr sichtbar. Deshalb gilt Polyethylen als umweltfreundlich, da keine Rückstände, Gase oder andere Abfälle entstehen.

Durch Hinzufügen eines UV-Additives wird je nach prozentualer Zugabe und verwendetem Masterbatch ein UV-Schutz in Abhängigkeit der Foliendicke von bis zu 2 Jahren erzielt.

Wirkungsdauer (ungefähre Richtlinie)

Standard-Additiv UV

Folienstärke	Zugabe	Wert in kLy	Wirkunsgdauer
100my	2%	110	1 Jahr
100my	4%	165	1½ Jahre

Spezial-Additiv UV

Folienstärke	2%	4%	6%
50 my	130 kLy	190 kLy	240 kLy
75 my	165 kLy	260 kLy	310 kLy
100 my	195 kLy	285 kLy	345 kLy
150 my	210 kLy	310 kLy	400 kLy
200 my	245 kLy	325 kLy	415 kLy

Da zahlreiche Faktoren die gesamte UV-Beständigkeit beeinflussen können, ist es wichtig zu wissen, dass unsere Empfehlungen auf Bewertungen unter
idealen Testbedingungen basieren und lediglich als Richtlinie dienen! Gemessen mit WOM CI 4000.

UV-Additive und Recyclat – Einfluss auf die UV-Beständigkeit von Folien

Folien aus Recyclat (Regenerat) weisen in der Regel eine geringere UV-Beständigkeit auf als vergleichbare Folien aus Neuware. Wie gut eine Folie gegen UV-Strahlung geschützt ist, hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von der Qualität des eingesetzten Recyclats, der Zusammensetzung des Materials, der Menge des zugesetzten UV-Stabilisators und der Foliendicke.

Wie wirkt sich das Recycling auf die Materialeigenschaften aus?

Beim Recycling werden gebrauchte Kunststofffolien zunächst zerkleinert, anschließend aufgeschmolzen und durch Extrusion zu neuen Folien verarbeitet. Während dieser Aufbereitung wird das Material erneut thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Diese können zu einem Abbau der Polymerketten führen, insbesondere wenn das Material bereits während seiner vorherigen Nutzung einer Alterung ausgesetzt war oder mehrfach verarbeitet wurde.

Der Abbau der Polymerketten kann die molekulare Struktur und damit die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffs verändern. Je nach Ausgangsmaterial und Recyclingprozess können beispielsweise die Reißfestigkeit, Dehnfähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen beeinträchtigt werden. Die Eigenschaften von Folien aus Recyclat können deshalb von denen vergleichbarer Folien aus Neuware abweichen.

Welche Rolle spielen UV-Stabilisatoren?

UV-Stabilisatoren werden eingesetzt, um die schädigende Wirkung ultravioletter Strahlung auf den Kunststoff zu reduzieren. UV-Strahlung kann photochemische Abbauprozesse auslösen, die zu Versprödung, Rissbildung und einem Verlust mechanischer Eigenschaften führen.

Durch die gezielte Zugabe geeigneter UV-Stabilisatoren lässt sich die Widerstandsfähigkeit einer Folie gegenüber UV-Strahlung verbessern. Die Wirksamkeit hängt unter anderem von der Art des Stabilisators, seiner Konzentration, der Materialzusammensetzung und der Qualität des eingesetzten Recyclats ab.

Bei Folien aus Recyclat ist zudem zu berücksichtigen, dass die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials je nach Herkunft und Aufbereitungsverfahren variieren kann. Dadurch können auch die Wirksamkeit des UV-Schutzes und das Alterungsverhalten unterschiedlich ausfallen.

Warum ist die Foliendicke entscheidend?

Neben der Materialzusammensetzung und dem eingesetzten UV-Stabilisator beeinflusst auch die Dicke der Folie deren Verhalten bei UV-Belastung. Eine größere Materialdicke kann dazu beitragen, dass die Folie insgesamt widerstandsfähiger gegenüber bestimmten Belastungen ist. Sie stellt jedoch allein keine Garantie für eine bestimmte UV-Beständigkeit dar.

Entscheidend ist das Zusammenspiel aller relevanten Faktoren: die Qualität und Zusammensetzung des Kunststoffs, die Menge und Wirksamkeit des UV-Stabilisators, die Foliendicke sowie die Intensität und Dauer der UV-Bestrahlung. Auch Temperatur, Feuchtigkeit und weitere Umwelteinflüsse können die Alterung beeinflussen.

Fazit: UV-Beständigkeit ist materialabhängig

Folien aus Recyclat können durch den Einsatz geeigneter UV-Stabilisatoren für Anwendungen im Außenbereich optimiert werden. Ihre tatsächliche UV-Beständigkeit lässt sich jedoch nicht allein anhand des Recyclatanteils oder der zugesetzten Additivmenge beurteilen.

Für eine verlässliche Einschätzung müssen die konkrete Materialrezeptur, die Foliendicke und die vorgesehenen Einsatzbedingungen berücksichtigt werden. Wenn eine bestimmte UV-Beständigkeit oder Nutzungsdauer im Außenbereich erforderlich ist, empfiehlt sich eine anwendungsbezogene Prüfung unter geeigneten Prüfbedingungen.