Home
Forschung
Zurück
|
Öffentlich geförderte Projekte
diverser Projektträger im DIKProbenahme und Analytik von Gasen und Dämpfen bei der Herstellung und Lagerung von Gummiprodukten im Betrieb
Förderstelle:
BG-Chemie, Heidelberg
Projektpartner:
BG-Chemie, Continental AG, Phoenix AG, Meteor Gummiwerke, DIK
Laufzeit:
1990 - 1996
Nach § 18 der Gefahrstoffverordnung und unter Berücksichtigung der Grenzwertliste (TRGS 900) zu Arbeitsplatzgrenzwerten bzw. zu MAK und TRK-Werten ist der Arbeitgeber zur Kontrolle, Reduzierung und Vermeidung von Expositionen der Beschäftigten gegenüber kritischen Stoffen verpflichtet. Die äußerst komplexe Zusammensetzung von Emissionen und speziell von Vulkanisationsdämpfen in der Gummiindustrie, insbesondere in den Bereichen Mischen, Extrudieren, Vulkanisation und Lagerung erfordert vor diesem Hintergrund ein validiertes und zuverlässiges Probenahme- und Analysenverfahren zur Erfassung aller toxikologisch bewerteten Stoffe, die gas- oder aerosolförmig in der Luft in der Gummiindustrie zu erwarten sind. In dem Vorhaben wurde ein dezentral einsetzbares Probenahmeverfahren und eine Probenahmeapparatur entwickelt, die auf Basis der aktiven Luftprobenahme mit selektiver Anreicherung (Adsorption, Absorption, Filter) einzelner Stoffe und Stoffgruppen arbeitet. Die Analyse und Probenaufbereitung erfolgt zentral im Labor unter Anwendung von im Wesentlichen hochempfindlichen chromatographischen (GC-MS, GC-NPD, GC-FPD, HPLC-UV) und FT-IR-spektrometrischen Methoden. Ein wichtiges Ergebnis des Vorhabens ist eine die Validität des Verfahrens beschreibende Datensammlung zu Wiederfindungsraten, Selektivität und zum Anwendungsbereich. Die erfolgreiche Erprobung des Verfahrens wurde in 3 Stufen, beginnend im Labormaßstab über den Technikumsmaßstab bis hin zu Messungen "vor Ort" in der Industrie durchgeführt.
Kontamination von Mauerwerk und Gebäudeteilen durch N-Nitros-amine - Reduktion der N-Nitrosaminemission
Förderstelle:
BG-Chemie, Hamburg
Projektpartner:
-
Laufzeit:
1998 - 1999
Eine langjährige Exposition von Gebäuden gegenüber einer mit N-Nitrosamin belasteten Atmosphäre führt zu einer Anreicherung dieser Stoffe in Wänden, Decken, Fußböden und Verkleidungen. Entsprechend der Adsorptions-Desorptions-Gleichgewichte zwischen der Festphase "Wand" und der Atmosphäre stellt sich auch bei einer nicht aktueller Exposition eine gewisse häufig kritische Konzentration kanzerogen eingestufter Nitrosamine in der Raumluft ein. Im Rahmen der Entwicklung einer möglichst universell applizierbaren Beschichtung (Sperrschicht) für kontaminierter Gebäudeteile und Wände sind ausgewählte Farbbeschichtungssysteme in Laborversuchen auf ihre Wirksamkeit untersucht worden. Die Vorgehensweise bestand in der Überprüfung des Emissionsverhaltens durch die Anwendung von diskontinuierlichen und dem dynamischen Ausdampfversuchen kontaminierter Mauerwerksproben (Beton, Ziegelstein und Gasbeton) vor und nach einer Beschichtung. Die Probenahme der Nitrosamine aus der Gasphase und die Analyse ist in Anlehnung an ZH1/120.23 vorgenommen worden. Als einzige wirksame Komponente bezüglich der Absperrung hat sich ein Fluatierungsmittel in Kombination mit anderen Anstrichkomponenten erwiesen. Die Wirkung des Fluatierungsmittels beruht auf einer hohen Diffusionsdichtigkeit von Silikaten bzw. Wasserglas.
Systematische Untersuchungen zur Zusammensetzung von Abgasen bei der Vulkanisation
Förderstelle:
wdk Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e. V., Frankfurt
Projektpartner:
wdk, DIK
Laufzeit:
1988 - 1995
Das Emissionspotential von Elastomerwerkstoffen wird nicht nur durch die originären Stoffe des in der Regel komplexen Mischungsrezeptes bestimmt, sondern umfasst zu einem hohen Anteil primäre und sekundäre Reaktionsprodukte der Vulkanisationsreaktion. Mit Hilfe systematischer Laboruntersuchungen wurde die Zusammensetzung von Vulkanisationsdämpfen in Abhängigkeit der eingesetzten Rezepturen und Vulkanisationsbedingungen ermittelt. Ein wesentliches und erreichtes Ziel war eine Rückführung der freigesetzten flüchtigen Stoffe auf die Rezepturbestandteile. Im Rahmen des Vorhabens ist damit einerseits eine Stoffliste als Datensammlung mit Zuordnung einzelner Stoffe zum Ursprung und andererseits eine routinetaugliche Methodik zur systematischen Analyse entwickelt worden.
Emissionen von Altgummi aus PKW-Reifen an Wasser bei der Deponierung
Förderstelle:
Gesellschaft für Altgummisysteme GmbH, wdk Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e. V., Frankfurt
Projektpartner:
wdk, DIK
Laufzeit:
1993 - 1999
Unter dem Gesichtspunkt der Umweltverträglichkeit von Altgummi stellt sich in Verbindung mit einer Deponierung die Frage der Grundwasserkontamination. Die Vorgehensweise bestand im Wesentlichen aus der Entwicklung und Optimierung einer Analysenmethode zur Idnetifizierung und Quantifizierung eluierbarer Stoffe am Beispiel eines Standard-PKW-Laufflächenvulkanisats sowie der Durchführung von Lagerversuche von Altreifen in Wässern.
Neben zahlreichen Kohlenwasserstoffen aus dem Weichmacheröl, Alterungsschutzmitteln wie z.B. IPPD wurden typische Reaktionsprodukte der Beschleuniger identifiziert und deren zeitliches Elutionsverhalten pH-abhängig untersucht.
Systematische Untersuchungen zu Brandgasen aus Elastomere und deren Rohstoffe
Förderstelle:
wdk Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e. V., Frankfurt
Projektpartner:
wdk, DIK
Laufzeit:
1996 - 2000
Vor dem Hintergrund der Störfallverordnung ist die Industrie verpflichtet Informationen bezüglich möglicher Gefahren im Störfall wie es ein Brand darstellt zur Verfügung zu stellen. Vor diesem Hintergrund sind in dem Vorhaben systematische Untersuchungen zur qualitativen und teilweise quantitativen Zusammensetzung von Brandgasen aus Rohstoffen, insbesondere Kautschuke, Mischungen und Vulkanisate in Abhängigkeit verschiedener Brandzustände unter Laborbedingungen durchgeführt worden. Mit Hilfe einer VCI-Apparatur wurden Ventilation und Temperatur gesteuert, die Analyse der Brandgase erfolgte nach adsorptiver Probenahme hauptsächlich mittels GC-MS. Die Bildung von Monomeren, Oligomeren der Polymeren, von Oxidations- bzw. Pyrolyseprodukte wurden über das O2/CO bzw. CO2 Verhältnis (Ausbrandgrad oder l-Faktor) korreliert. Entsprechend wurden auch die Temperatur- und Ventilationsbedingungen für die bevorzugte Bildung der o. a. Stoffe sowie die von polycyclischen Aromaten und anderen toxikologisch kritischen Stoffe ermittelt.
Autohäsion bei Reifenkautschuken und Mischungen Masse und Einflussgrößen
Förderstelle:
wdk Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e. V., Frankfurt
Projektpartner:
wdk, DIK
Laufzeit:
1996 - 2000
Bei der Herstellung komplexer Elastomerprodukte, wie z.B. einem Reifen, kommt der Konfektionierung nichtvernetzter Rohlinge aus mehreren vorgefertigten Halbzeugen eine besondere Bedeutung zu. Der Zusammenhalt und vor allem die Maßhaltigkeit des "grünen" Rohlings wird durch die Haftung der Halbzeuge bestimmt. Methoden zur Verbesserung der Klebrigkeit von Mischungen wie Oberflächenbehandlungen und der Einsatz von Klebrigmachern ("Tackifier") in Mischungen beruhen weitgehendst auf empirischen Erfahrungen und sind bislang wenig verstanden. Aus diesen Zusammenhängen heraus wurden systematische Untersuchungen zur Autohäsion von Kautschuken und Kautschukmischungen durchgeführt, wobei eine für wissenschaftliche und parxisrelevante Aspekte geeignete Messmethode und -apparatur entwickelt wurde.
Optimierung der Gasdurchlässigkeit von Halobutylverschnitten durch das Mischverfahren
Förderstelle:
wdk Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e. V., Frankfurt
Projektpartner:
wdk, DIK
Laufzeit:
1996 - 1997
Die Basispolymere von gasundurchlässigen Elastomeren wie z. B. Innerliner beim Reifen sind Halobutyl oder Butylkautschuke, welche die technischen Anforderungen im Prinzip gut erfüllen. Aus wirtschaftlichen Gründen besteht aber ein Interesse, Polymerverschnitte mit kostengünstigeren Polymeren wie z. B. mit NR oder mit EPDM einzusetzen. Mit Hilfe einer speziellen im Verlauf des Vorhabens entwickelten Gaspermeationsapparatur wurden Einflussgrößen für die Gasdichtigkeit von Elastomeren untersucht. Hierzu zählen die Molmasse, das Verschnittverhältnisse, die Morphologie des Verschnitts, die Viskositätsverhältnisse der Ausgangspolymere, die Vernetzungsdichte und die Art und Konzentration der Füllstoffe sowie deren Distribution bzw. Dispersion.
Emissionen von Reifen im bestimmungsgemäßen Gebrauch
Förderstelle:
Umweltbundesamt Universität Dortmund
Projektpartner:
Universität Dortmund-INFU, DIK
Laufzeit:
01.04.1996 - 31.09.1997
Beim bestimmungsgemäßen Einsatz von LKW- und PKW-Reifen gelangen Reifeninhaltsstoffe durch Abrieb und Elutionsvorgänge potentiell n die Umwelt. Ziel des Vorhabens war die Ermittlung der Umweltexposition von Reifeninhaltsstoffen. Zu diesem Zweck wurden einerseits synthetisch hergestellte Reifenabriebmaterialien und ganze Reifen auf ihr Elutionspotential bezüglich niedermolekularer Reifeninhaltsstoffe (Additive) gegenüber Wasser im Laborversuch charakterisiert. Andererseits wurden Bodenproben, Straßenablaufwässer und Schneeproben auf Reifeninhaltsstoffe analysiert. Im Vordergrund standen dabei Alterungsschutzmittel und Reaktionsprodukte der Vernetzungschemikalien.
Einfluss der chemischen Modifizierung auf die Endeigenschaften von Polydienen
Förderstelle:
DAAD (Stipendium)
Projektpartner:
-
Laufzeit:
01.04.2001 - 31.03.2003
Bezüglich eines gewünschten Eigenschaftsbildes sind Elastomere durch die Auswahl geeigneter Rohstoffe in der Rezeptur in Verbindung mit optimierten Verarbeitungsprozessen maßgeschneiderte Werkstoffe. Besondere Bedeutung besitzt das Polymer als einer wichtigsten Mischungsbestandteile. Die Eigenschaften eines Polymers hängen nun wesentlich von seiner Mikro und Makrostruktur (konstituierende Gruppen) ab. Ein Verständnis der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Polymeren ist daher die Grundlage für eine optimale Auswahl des Polymeren. Für eine gezielte Veränderungen des Eigenschaftsbildes vorhandener Polymere eignet sich eine chemische Modifizierung wie z.B. die Epoxidierung, Maleinisierung oder Sulfonierung, die hier an SBR- und BR-Kautschuken durchgeführt wurde. Die Modifizierung der Polymerketten führt zu einer Einschränkung der Kettenbeweglichkeit, zu einer Erhöhung der Polarität des Polymere und der intermolekularen Polymer-Polymerwechselwirkungen, zu einer Erhöhung der Glasübergangstemperatur und der Relaxationszeit der Polymerenketten sowie zu einer erhöhten Beständigkeit gegenüber Mineralölen.
Ansprechpartner im DIK:
Prof. Dr. Ulrich Giese
Anfragen an Webmaster @ DIKautschuk.de
Ursprungsadresse der DIK-Homepage: www.DIKautschuk.de
