Die Sonneneinstrahlung, insbesondere bei vollem Sommer-Sonnenlicht und Temperaturen von 38 °C, kann erhebliche Auswirkungen auf Kunststoffprodukte haben, insbesondere solche aus thermoplastischen Polymeren. Diese Materialien neigen dazu, sich im Laufe der Zeit durch UV-Strahlung, Hitze und oxidative Einflüsse zu zersetzen.
Hier eine Übersicht über die wichtigsten negativen Effekte und möglichen Schäden:
🔥 1. UV-bedingter Abbau
Ultraviolette Strahlung (UV) ist der Hauptverursacher der Alterung von Polymeren. Sie bricht chemische Bindungen innerhalb der Kunststoffstruktur.
- Sichtbare Effekte:
- Versprödung: Der Kunststoff wird hart, spröde und bricht leicht.
- Vergilbung oder Verfärbung.
- Verlust von Glanz: Oberfläche wird matt oder kreidig.
- Mikrorisse: Können zu strukturellen Schäden führen.
♨️ 2. Hitzeeinwirkung (z. B. 38 °C in direkter Sonne)
Obwohl 38 °C weit unter dem Schmelzpunkt vieler Thermoplaste liegt, kann diese Temperatur:
- Den UV-bedingten Abbau beschleunigen,
- Die mechanischen Eigenschaften vorübergehend schwächen (insbesondere nahe der Glasübergangstemperatur (Tg)),
- Verformungen verursachen – vor allem bei mechanischer Belastung,
- Zusatzstoffe an die Oberfläche wandern lassen (z. B. Additive oder Weichmacher).
⚠️ 3. Kombinierte Wirkung von UV, Hitze und Sauerstoff
Diese Kombination beschleunigt:
- Fotooxidativen Abbau: Chemischer Zerfall der Polymerketten,
- Verlust mechanischer Eigenschaften: Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Elastizität,
- Alterung in Aussehen und Funktionalität.
🔍 Auswirkungen auf gängige thermoplastische Polymere
| Polymer | UV-Beständigkeit | Hitzebeständigkeit | Typische Schäden |
| PE (Polyethylen) | Gering (ohne Additive) | Bis ca. 80 °C | Vergilbt, versprödet, reißt |
| PP (Polypropylen) | Gering | Bis ca. 100 °C | Farbverlust, spröde Oberfläche |
| PVC (Polyvinylchlorid) | Mittel (mit Stabilisatoren) | 70–80 °C | Vergilbung, Versprödung |
| PS (Polystyrol) | Sehr gering | Bis ca. 90 °C | Sehr schnelle UV-Zersetzung |
| PET (Polyethylenterephthalat) | Mittel | Bis ca. 120 °C | Vergilbung, feine Risse |
| PC (Polycarbonat) | Hoch (aber vergilbt) | 120–130 °C | Trübung, Versprödung |
| PMMA (Plexiglas) | Hoch | Bis ca. 100 °C | Leichte Vergilbung, Mikrorisse |
| PA (Polyamid, Nylon) | Gering–mittel | 100–120 °C | Wasseraufnahme, Versprödung im Freien |
☂️ Schutzmaßnahmen für Kunststoffe im Außenbereich
- UV-Stabilisatoren (z. B. HALS, UV-Absorber),
- Lichtbeständige Pigmente,
- Oberflächenbeschichtungen (Lacke, Schutzfolien, Co-Extrusion),
- Konstruktive Maßnahmen (z. B. Vermeidung von Spannungskonzentrationen),
- Verwendung von UV-stabilisierten Kunststoffen oder witterungsbeständigen Materialien.
✅ Fazit
Bei längerer direkter Sonneneinstrahlung im Sommer (38 °C) zeigen viele thermoplastische Kunststoffe:
- Ästhetische Schäden (Verfärbung, Mattierung),
- Verlust an mechanischer Festigkeit,
- Frühzeitige Materialermüdung und Brüche.
Für den Außeneinsatz unter intensiver Sonneneinstrahlung ist es entscheidend, UV-beständige Materialien zu wählen und geeignete Schutzmaßnahmen zu treffen.
