Uwe hat geschrieben:... bin schon auf Antworten gespannt.
Es ist ganz einfach: Das Paraffin diffundiert in den Belag.
Der Belag besteht aus Polyethylen (PE) mit hohem Molekulargewicht, das mit Füllstoffen (Ruß, Graphit, wenns teuer sein darf auch DLC oder Graphen), Uv-Stabilisatoren, Weichmachern usw. ausgerüstet ist. Der Kunststoff wird gesintert oder extrudiert.
Jetzt ist die Frage: Wo kann das Paraffin hin. Gesinterte Beläge können sehr gut Wachs aufnehmen, da auch "zwischen" den gesinterten Partikeln noch Platz ist (und man die Partikel gut behandeln kann). Aber auch extrudiertes PE kann Wachs aufnehmen, hier (und in den gesinterten Belägen) diffundiert das Paraffin in das PE, d.h. zwischen die PE-Moleküle. Um das zu verstehen, muss man sich von der Vorstellung lösen, Kunststoffe seien fest.
Der Schmelzpunkt Tm von (U)HDPE liegt bei etwa 135°C, die Glasübergangstemperatur Tg bei -110°C. Generell ist es bei Polymeren so, dass sie sich oberhalb von Tm wie eine Flüssigkeit verhalten , unterhalb von Tg verhalten sie sich wie ein Festekörper (Glas). Im Bereich zwischen Tm und Tg sind die Ketten im Polymer noch beweglich, der Kunstoff verhält sich zäh/gummiartig. Genauer: Der Kunststoff ist in Teilbereichen kristallin, dort haben die Polymerketten eine regelmäßige, sehr dichte Anordnung und es gibt amorphe Bereiche, in denen die Ketten noch beweglich sind. HDPE hat z.B. eine Kristallinitätsgrad von 70%. D.h. in den verbleibenden 30% des Materials sind die Polymerketten beweglich und es können sich z.B. Paraffine "dazwischenquetschen". Das ganze funktioniert umso besser, je wärmer der Kunstoff ist (je näher man sich an Tm herantraut). Deshalb die Wärmeunterstützung beim Heisswachsen. Man kann die Polymerketten aber auch durch Lösungsmittel "auflockern". Mit der Methode werden die ganzen Flüssigwachse aufgebracht. Da die Paraffine ziemlich lang sind, ist die Diffusion natürlich recht langsam. Mit der Heisswachsmethode und etwas Geduld sollten sich ein, vielleicht zwei µm sein (Matthias schreibt wenige 100 nm). Mit der Lösungsmittelmethode lässt sich natürlich nur eine viel kleinere Eindringtiefe erreichen, da auch das Lösungsmittel in das PE hineindiffundieren muss während es gleichzeitig an der Oberfläche verdampft.
Mit anderen Worten: Die Kristallinität des Kunststoffs bestimmt die Durchlässigkeit für die Paraffine. Je weniger Kristalle, desto besser. (Matthias schreibt dazu: Es kommt dabei auch darauf an, wie die kristallinen Bereiche angeordnet sind. @Matthias: hier würde mich interessieren, welche Rolle die Struktur innerhalb des Belags spielt. Du schreibst etwas über die Flokatistruktur, die die Wachsaufnahme verbessert. Ist das eine generelle Eigenschaft von UHDPE, d.h. mechanische Vorbehandlung sorgt für so eine Serparation der kristallinen und amorphen Bereiche? Aber weshalb lässt sich diese Struktur nicht wieder herstellen, wenn der Belag mal aufgeschmolzen war?)
Meine einfache Theorie zum verbrannten Belag: Wenn Ihr beim Wachsen den Belag "verbrennt", dann oxidiert das PE nicht etwa bis zum Holz (auch wenn PE leicht entzündlich ist), sondern ihr schmelzt den Belag auf. Wenn ihr mit dem Bügeleisen wieder weggeht, dann wird der Belag wieder fest - dummerweise nur einfach so, d.h. ohne die ganzen Tricks (z.B. Sintern, mechanische Behandlung), mit denen man versucht, die Wachsaufnahme zu verbessern. Die Folge ist, dass das PE mit einem sehr hohen Kristallinitätsanteil wieder fest wird und kaum mehr Wachs aufnehmen kann. Da hilft auch kein Skiservice mehr, da der ganze aufgeschmolzene Belag auskristallisiert ist - bis hinunter zum "Holz". Nanostrukturen, die die Wachsaufnahme unterstützen, sind ebenfalls futsch. (Eine Oxidation der Oberfläche könnte man einfach abhobeln).
extremecarver hat geschrieben:solange da echt eine dicke Schicht Wachs drauf ist. Ist die Schicht uner 0.5mm - wirds kritisch.
Das kann funktionieren, weil Paraffin eine sehr große Absorption im UV und eine deutlich geringere Absorption im IR aufweist. Paraffin als Sonnencreme ... (ich würde es trotzdem nur ausnahmsweise machen)