EN
Af hverju útsetning fyrir úvíl veldur gulun polýkolsýru
Ljósfrumbylgju niðrbrot: Hvernig úvíl brotlendir sameindabind í polýkolsýru
Þegar útfyllingar geislar hitta pólýkolbónat efni, sérstaklega þá bylgjulengdir undir 320 nanómetrum, byrjar niðurbrot á efnið á sameindanámi. Það sem gerist næst er í raun frekar spennandi – útfyllingar ljósið brytir samsetningarbandin í gegnum sameindarásina. Þessi brotnuð band mynda frjálsa rót sem eru mjög viðbrjóttar gegn súrefni í lofti, og hefja það sem vísindamenn kalla ljósreykingar. Þegar þessi efnaendurskipti halda áfram, sker það í raun og veru í gegnum löngu sameindakeðjur í plastefninu. Ferlið getur minnkað dragfesti efnisins allt að sjötíu prósent í plötu sem eru ekki vernduð. Og það er einnig annar greinipúntur sem sýnir að þetta hafi byrjað. Það myndast smáar skekkjur á yfirborðinu sem dreifir ljósi í allar áttir. Flerum manneskjum finnst þetta fyrst sem dimm útlit á plastefnum sínum. Samkvæmt rannsóknum frá Plastefna stofnuninni, sem birtar voru á síðasta ári, merkir þetta dimm útlit fyrstu stig niðurbrots á efnum.
Hlutverk oxíðunar og liteldbreytingar í sýnilegri gulun
Þegar efni byrja að oxíðast, endurraðast brotnuðu sameindakettirnir í svokölluð samfelld tvöföldtengi. Þegar þessir kettahlutar ná umtalsvert 7 eða 8 tengdum tvöföldtengjum, gerist eitthvað áhugavert – þeir verða að litarefni (chromophores). Þessar sérstöku sameindarbúningar hafa getu til að draga til sín álitrandi ljóssvið. Meðal allra tegunda sérstaklega vel í þessu er karbónýlhópur (C=O byggingar), sem sérstaklega vel virka með því að draga til sín blátt ljós í kringum 450 nanómetra svæðið með n til pi stjarna rafrænum yfirfærslum, sem gerir hlutum til að líta gular út en raunverulega eru. Flerum heldur að gulan sé af völdum dúsins eða hitaáverkun, en í raun og veru er aðalástæðan fyrir þessu nákvæmlega litarefnaáhrifin. Það er enn áhyggjuefni hversu fljótt ferlið fer fram. Eftir aðeins 18 mánuði í beinni útf exposure sýna efni venjulega ekki aðeins gulan heldur einnig yfirborðssprettur og tap á sveigjanleika samkvæmt nýrri rannsókn sem birt var í Polymer Degradation Studies á síðasta ári.
Lykilafslægingarröð :
- UV-efni brota samsetningarkeðjur → Myndun frjálstra radíkala
- Radíkalir + súrefni → Myndun á hýdroperoxíðum og karbónílgrúppum
- Samrunn karbóníla → Myndun litfruma (kromófóra)
- Kromófórar taka til sín blátt ljós → Upprifjun á gulun
UV-vernd er ekki að vali vegna langvarandi árangurs hjá polýkarbónat
Hvernig UV-blokkandi efni og stöðugildar varnar gegn ljósi og varðveita skýrleika og styrk
Sérstök loðaker og stöðugildar koma í veg fyrir að efni brotni niður með því að taka á sig skemmandi UV geislum áður en þeir ná raunverulegu sameindagerðinni. Þegar framleiðendur setja þessa verndandi lag með samútdrættis aðferðum, innlífa þeir efni sem bera saman UV-orku og breyta henni í örugga hita gegnum sameindaaðgerðir. Það er annar hluti sem kallast HALS (hindraðir amínaljósstöðugildar) sem virkar öðruvísi en jafn mikilvægur. Þessi sameindir berjast gegn oxun með því að gripla þessa irritandi frjálsu rótina og brjóta niður skaðlega súrefnisperoxíð. Saman geymir þessi samsetning flest vörur góðan útlit og afköst vel átta ár utanaðkomandi. Prófanir sýna að um 90% upprunalegrar styrkleika og gegnsæi eru enn óbreytt jafnvel eftir langvarandi sólarútsýningu. Þetta gerir þessar verndunarmeðferðir algjörlega nauðsynlegar fyrir hluti eins og glugga í byggingum eða öryggisbarriérur þar sem bæði skýr sýn og sterkur uppbyggingarmáti mikið máli.
Raunveruleg notkunarlíftíma gögn: Teppaðar á móti óteppuðum plötum í hartum umhverfi
Þegar horft er á hvernig polýkarbónat heldur sig á röngum staðsetningum eins og eyðimörkum og við jarðamarga, verður ljóst af hverju UV-vernd er svo mikilvæg. Venjulegt polýkarbónat án nokkurrar bekkjur fer fljótt að gula og missir um það bil helming af átakshaltanleikanum sínum innan tveggja ára ef því er útsett fyrir sterkan sólarljósi. Þetta er alvarleg vandamál fyrir alla sem treysta á þessi efni í utanaðkomandi umhverfi. Hins vegar halda plötur með UV-stöðugt efni sig næstum algjörlega glæru, með minna en 3% dimbrun, jafnvel eftir tíu ár úti. Þær halda einnig undir mestan hluta upprunalega styrksins, með um 85% eða meira af upphaflegum styrk. Slík líftíma leiðir til lægra kostnaðar vegna skiptingar og færra óvænta bila. Fyrir grænhouse-aðgerða á þetta mikla áhrif, þar sem gulnar plötur dregur frá ljósinu sem plönturnar þurfa til að vexa. Arkitektar hafa líka áhyggjur af þessu, þar sem brotlægar kýlur geta valdið öryggisáhættum við stormeða eða mikilli regn. Allar reynslur í sviðinu bendla á einfalda sannleikann: UV-vernd er ekki bara eitthvað aukalegt sem hægt er að bæta við síðar. Hún verður að vera hluti af áætluninni frá fyrsta degi til að vilja að ytri gerðir standist.
Profaðar aðgerðir til vörnunar gegn úvílóttri geislun fyrir polýkolbónat-umsóknir
Samþrýstur ljósvarnarlag og iðntrúnaður þeirra
Við samútdregun fer framleiðandinn að búa til varanlega ljósóvunarlag í sjálfri polýkarbónatplötunni í vinnsluferlinu. Þetta lag tengist grunnefni efniðs á sameindanotandanum. Hvað gerir þetta annara en venjuleg yfirborðsbehandlingar sem settar eru á eftir framleiðslu? Vel, hér er um leið og engin líkurnar á að laginu skelli af með tímanum og algjörlega engin þörf á viðhaldsverkum. Sérstaka lagið virkar eins og sí, sem fellur út áverka UV-A og UV-B geislana en látið nær öllu sýnilega ljósinu sem við sjáum koma í gegn. Tilraunaverkfræði undir hröðuðum aldursförum hafa komist að því að þessar samútdregnar plötur standast um þrífalt lengri tíma en venjulegar plötur án nokkrar bevarnar. Rekstrarreynsla sýnir að þær halda sig glæjar og sterkar í raunverulegum uppsetningum í langfeldi yfir fimmtán ár. Vegna þessa treysta svo margar grænhus, verslunarmálamiðstöðvar með ljósaukningar og utandyra búnaðarhýsi á þessari tækni þegar verið er að leita að lausn sem getur standið ár af útsetningu án bilunar.
Val á viðbótum: HALS á móti Benzótríásól UV-eyðingarvarnir – hvenær skal nota hvort
Efnavörutæknimar velja UV-stöðugildar eftir sérstökum álagshlutföllum í notkun:
- Hindraðar amínuljósstöðugeldar (HALS) gáfu vel við háa hita og háa UV-geislun (t.d. í eyðimörkum, nálægt sjó), þar sem hitaorka hrækkar myndun frjálstra róta. HALS virka aðallega sem rótaróttarar og brjóta niður peroxíð, en ekki sem UV-eyðingarvarnir, sem gerir þá hugsanlega fyrir varanlega utsýn
- Benzótríásól UV-eyðingarvarnir , í staðinn, virka sem „sólskínsgæslu“-efni sem eyða UV-geislun á bilinu 290–400 nm og bjóða kostnaðsævint ávörn fyrir blandmengi inni/utsíða, eins og útiveggir undir þak eða hlutaðlega skuggaðar fasader
Samtök beggja viðbótarefjanna gefur samvirkni ákvarðandi afköst: HALS lengir virkt líftíma benzótríasólunnar um 40% undir önglum sólarljósi (Polymer Aging Research, 2023). Fyrir æskilega mikilvægar, varanlegar uppsetningar veitir ofnsmeltur pólýsambönd með tvöföldu viðbótarefja stöðugleika hæstu tryggð um langtíma ljóma- og vélagerðarafköst.
Algengar spurningar
Hvað veldur gulun í pólýsamböndum?
Gulun í pólýsamböndum er aðallega valin af myndun litefna (chromophores) við oxun ásamt sameindakeðjum sem eyða sjálfgefinum ljóssviði og bera að sér gulan álit.
Hvernig vernda UV-blokkandi yfirborð pólýsambanda?
UV-blokkandi yfirborð halda áframkomu UV geislanna að sameindaskipaninni, koma í veg fyrir brotthrimun með því að breyta UV-orku í örugga hita og koma í veg fyrir myndun frjálstra rótfruma.
Getur verið alveg komin í veg fyrir UV áverkan á pólýsambönd?
Þó að sé ekki hægt að fullkomlega koma í veg fyrir UV-geislun, getur notkun á samþvinnuðum UV-varnlagum og stöðugums verið að miklu leyti lengt notkunarleveldagar efniðs og viðhaldið glerheitu.
Af hverju er notað HALS og Benzótríasól í samruna gegn UV geislun?
Samruni HALS og Benzótríasóls veitir sameiginlega vörn; HALS tekur til sín frjálsa radíkala, á meðan Benzótríasól eyðir upp UV-geislun, sem bætir löngvarka afköstum.