Permeation bei Dauerbeanspruchung

Schläuche aus den Fluorpolymeren PTFE, PFA oder FEP werden nach speziellen Verfahren hergestellt. Sie werden auf Porenfreiheit geprüft und können deshalb als gasdicht klassifiziert werden. Bei den verwendeten Fluorpolymeren handelt es sich um Hochleistungswerkstoffe mit teilkristallinem Polymeraufbau. Wie bei diesen teilkristallinem Werkstoffen üblich, tritt im Laufe der Zeit ein geringer Gasstrom durch die amorphe Phase auf. Dieser Gasstrom wird auch als Permeation bezeichnet. Diese langsame Permeation von Fluiden durch Kunststoffe ist eine materialspezifische Eigenschaft. Sie sollte nicht verwechselt werden mit „Leckage“, also dem Durchtritt von Medien durch Kunststoffe infolge von Defekten bzw. unsachgemäßer Verbindungs und Anschlusstechnik. Faktoren, die Permeation begünstigen, sind höhere Temperatur, höherer Druck oder die Beimischung von Füllstoffen. Eingefärbte oder elektrostatisch ableitende Kunststoffe weisen üblicherweise eine höhere Permeationsrate auf als die vergleichbaren ungefüllten Werkstoffe.

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Permeation bei kurzzeitiger Beanspruchung

Bei kurzzeitiger Beanspruchung mit Fluiden, gasförmig oder flüssig, tritt an Schläuchen aus Fluorpolymeren keine Permeation auf. Erst nach dem Durchtritt der ersten Fluid-Moleküle durch die Schlauchwand beginnt die Permeation. Nach Durchlaufen einer Anlaufzeit erreicht Sie den Wert des konstanten Flusses. Dieser Zeitpunkt ist daran zu erkennen, dass sich der Permeationswert pro Zeitintervall nicht mehr verändert. Der Beginn der Permeation für die einzelnen Medien, z.B. Gase, Säuren, Laugen, oder Lösemittel, ist nicht einfach zu berechnen, weil er von vielen Faktoren abhängt. Faktoren, die Permation begünstigen, sind höhere Temperaturen, höherer Druck oder die Beimischung von Füllstoffen. Eingefärbte oder elektrostatisch ableitende Kunststoffe weisen üblicherweise eine höhere Permeationsrate auf als die vergleichbaren ungefüllten Werkstoffe. Die Zeitdauer, die zum Durchtritt des Fluids durch eine Wandstärke mit 1 mm erforderlich ist, liegt z.B. in der folgenden Größenordnung: