Eine andere Möglichkeit zur Vernetzung von PE ist die Bestrahlung mit energiereichen Elektronen-β-Strahlen. Die Bestrahlung der
Rohre erfolgt erst, nachdem das Rohr bereits hergestellt ist. Die dazu erforderliche Anlage benötigt einen großen Kapitaleinsatz und einen entsprechend hohen Durchsatz. Die
Rohre stellen nach der Bestrahlung selbstverständlich keine Strahlenquelle dar (Abb. 5.17.).
Bereits 1945 wurde von Dr. Arno Brasch der erste Elektronenbeschleuniger gebaut und Ende der 40 er Jahre PE für Heißwasserleitungen vernetzt. Das zu vernetzende Rohr wird mehrmals kontinuierlich durch den Elektronenstrahl gezogen und dabei mehrfach gedreht. Der Vernetzungsmechanismus der Molekülketten ist der gleiche wie bei der peroxidischen oder Azo-Vernetzung. Der Beschuss mit energiereichen Elektronen führt beim PE zur Abspaltung von
Wasserstoffatomen und die gebildeten Radikalstellen der Kettenmoleküle verbinden sich (C-C-Bindung). Die Vernetzung findet im Gegensatz zu manch anderen Vernetzungsverfahren nicht in der Schmelze sondern im teilkristallinen Zustand des
Rohres statt. Bei der Abkühlung bilden die Makromoleküle ausgeprägte kristalline Strukturen. Die Dichte ändert sich gegenüber dem Ausgangszustand kaum. Aufgrund der im teilkristallinen Bereich herrschenden großen Bindungskräfte der Moleküle untereinander, kommt es dort weniger zu Vernetzungen, die hohe Kristallinität bleibt erhalten. Besser eignen sich die amorphen Bereiche, in denen sich die Makromoleküle in ungeordnetem Zustand befinden und nur geringe Bindungskräfte untereinander herrschen. Somit wird die Vernetzung quasi in den Schwachstellen des PE, dem amorphen Bereich, hergestellt. Die stark vereinfachte Darstellung zeigt (Abb. 5.18.).
Die Vernetzung wird bei Raumtemperatur des PE gestartet. Die
Temperatur des
Rohres erhöht sich in Heizrohre aus Kunststoffen 46Abhängigkeit von der Bestrahlungsdosis, bleibt jedoch unterhalb des Kristallitschmelzbereiches. Durch die höhere Kristallinität ist das vernetzte Rohr gegenüber den peroxidisch oder azo-vernetzten
Rohren nicht ganz so flexibel. Das mechanische Fertigkeitsniveau (Zeitstandfestigkeit) liegt dafür im möglichen Anwendungsbereich (bis 95°C kurzfristig 110°C) günstiger.