EN
Неге УК сәулөсүнө дуушар болуу поликарбонаттын сарырашына алып келет
Фотохимиялык деградация: УК сәулөлөрү поликарбонаттын байланыштарын кандай кыйратат
Ультракызыл сәулө көз карбонат материалдарына, айрыкча 320 нанометрден төмөн толкун узундуктагы сәулөлөргө тийгенде, материал молекулалык деңгээлде бузулуп баштайт. Кийинки процесс чыныгында таң каларлык: УК-сәулө полимердин негизги тизмегиндеги коваленттик байланыштарды бузуп жиберет. Бул бузулган байланыштар ауадагы оттек менен реакцияга түшүүгө шарттуу болгон эркин радикалдарды пайда кылат, ал убакытта илимпоздор фотосаят деп аталган процессти баштап жиберет. Бул химиялык реакция уланган сайын пластиктин ичиндеги узун молекулалык тизмектерди туурасынан кесип чыгат. Коргоо катмары жок плёнкаларда материалдын кыйлашуу береги жетимиш пайызга чейин камчылабы. Бул жыйынтык башталганда дагы бир белги бар. Пластиктин бетинде микроскопто гана көрүнө турган кемчиликтер пайда болот, алар жарыкты бардык жакка чачыратат. Көптөгөн адамдар бул көрүнүштү алардын пластиналарында булуттуу көрүнүш катары байкашат. Өткөн жылы Пластик институту чыгарган изилдөөгө караганда, бул булуттуулук материал бузулушунун башталгыч стадиясынын белгиси.
Көрүнүктүү сарылышта Окислендирүү жана Хромофордун Пайда болушунун Ролу
Материалдар оксиддене баштаганда, бузулган полимер тизмектери чындыгында биригиштирилген экилик байланыш системалары деп аталган нерсеге өзгөрүп орун алышат. Бул тизмелердин бөлүктөрү 7 же 8 байланышка жеткенде, кызыктуу нерсе болот — алар хромофорлорго айланат. Бул атайын молекулдук түзүлүштөр көрүнүүчү жарык толкундорун жутууга мүмкүндүк берет. Бардык түрлөрүнүн ичинен карбонил топтору (C=O түзүлүштөрү) дагы бул иште өзгөчө жакшы иштейт. Алар n ден pi жылдызга чейинки электрондук өтүүлөр аркылуу 450 нанометрдики көк жарыкты жутуп, заттарды чыныгында болгонуна караганда саргылт көрүнүшүн камсыз кылат. Көптөр бул жакшырбоо тазалыктын жыйналышынан же жылуулуктан зыян көрүүдөн деп ойлошса да, чындыгында бул негизинен хромофорлордун таасири. Дагы бир катуураак жагы - бул процесс канчалык тез өнүгүп кетээринде. Минералдык талданган жарыкка туурасынан түшкөндөн улам 18 ай өткөндөн кийин материалдар өздөрүнүн саргылтташы гана эмес, бетинин трескениши жана эластиктүүлүгүн жоготушу кийинки изилдөөлөрдө көрсөтүлгөн, мурда өткөн жылы «Polymer Degradation Studies» журналында жарыяланган.
Негизги деградация кезеги :
- УК фотондор полимер тизмектерин кесет → Эркин радикалдар пайда болот
- Радикалдар + оттек → Гидропероксиддер жана карбонил топтору
- Карбонилдердин жыйналышы → Хромофордун пайда болушу
- Хромофордор көк жарыкты жутат → Сарылоо сезимдүүлүгү
Узак мөөнөттүү поликарбонат иштеешинде УК коргоо милдеттүү
УК-блоктоочу каптоолор жана стабилизаторлор канчалык ачык жана мыкты экендигин сактап калат
Особо покрытие жана стабилизаторлор полимер түзүлүшүнө зыян келтирүүчү УК нурланууну кармап, материалдарды бузулудан сактайт. Производстволор ко-экструзия ыкмалары аркылуу бул коргоо катмарларын колдонгондо, алар молекулалык процесс аркылуу УК энергиясын жутуп, аны коопсуз жылуулукка айландырган заттарды эмгилейт. Башка компонент HALS (тоскоолук чектелген амин жарык стабилизаторлору) дагы бар, ал башкача иштейт, бирок ошондой эле маанилүү. Бул бирикмелер тотунуу каршы туруу үчүн жөнөкөй эркин радикалдарды кармап, зыяндуу гидропероксиддерди бүзүп турат. Бул аралашма сыртта жылдан кийин да өнүмдөрдү жакшы көрүнүштө жана жакшы иштөөдө кармоого мүмкүндүк берет. Сыноолор узакка созулган күн нурлануусунан кийин да материалдын баштапкы берметтүүлүгүнүн жана тазалыгынын 90% жакшы сакталып калганын көрсөттү. Бул коргоо ишчениши имараттардын терезелери же коопсуздук барьерлери сыяктуу ачык көрүү жана берметтүү курулуш маанилүү болгон нерселер үчүн абсолюттук керектүү кылат.
Чындап Күнөө Мөөнөтү: Кооптолгон жана Кооптолбогон Беттердин Кыйынчылыктарды Жумшаткан Туруктуулугу
Поликарбонатты чөлдөрдө жана жээк аймактарында сыноо анын УК коргоосунун неге мынчалык мааниге ээ экенин түшүнүүгө жардам берет. Капталбаган стандарттуу поликарбонат күчтүү күн нуруна дуз ачып турганда тез арада сарыңдап, эки жыл ичинде тийиш күчүнүн жарымына жакынын жоготот. Бул материалга сыртта таянып турган адамдар үчүн чыныгы проблема. Бирок УК стабилизатору менен иштетилген плёнкалар он жылдан кийин да түз боз болуп калат, тым-тымдылыгы 3% дан ашпайт. Алар баштапкы прочностьду да сактап калат, жаңысындай 85% же андан жогорусун сактайт. Бул узакка чыдамдуулук жалпы алганда алмаштыруу баасын төмөндөтөт жана күтүүсүз бузулуштарды азайтат. Жылыткыч камераларды колдонуучулар үчүн бул маанилүү, анткени сарыңдаган панелдер өсүмдүктөрдүн өсүшү үчүн керек болгон жарыкты тосуп калат. Архитекторлор да ушуну менен ойлонот, анткени сынгыч балкондор караңгы жана күчтүү жаанда кооптуулук тудатат. Бардык талаада жүргүзүлгөн сынамалар бир гана жөнөкөй чындыкка келтирип чыгат: УК коргоо – бул кийинчерээк кошуп берүүгө боло турган кошумча нерсе эмес. Эгер сырттагы конструкциялардын узакка чыдамдуу болушун кааласаң, ал башынан эле планга киргизилүү керек.
Поликарбонат колдонулушу үчүн далилденген УФ коргоо ыкмалары
Биригип чыгарылган УФ-төзүмдүү катмарлар жана алардын өнөр жай төзүмдүүлүгү
Коэкструзия процесинде өндүрүүчүлөр поликарбонат плита жасалганда анын ичине туруктуу УК жутуучу катмарды кошуп турат. Бул катмар негизги материал менен молекулалык деңгээлде байланышат. Бул өндүрүүдөн кийин колдонулган кургак каптоодон эмне менен айырмаланат? Анткени убакыт өткөн сайын кургап түшүүнүн мүмкүнчүлүгү жок жана туруктуу кара-тамырын талап кылбайт. Ошол эле учурда атайын катмар сүзгүч сыяктуу иштеп, көрүнүүчү жарыкты өткөрүп, бирок бизге зыян келтирген УК А жана УК Б шоололорун токтотот. Лабораториялык сынамалар үч эсе узакка чейин турган коэкструддалган плита үчүн үгүттөлгөн өзгөрүүлөрдү көрсөттү. Тажрыйба анын чыныгы жыйналыштарда 15 жылдан ашык убакыт өткөн сайын таза жана мыкты көрүнүп турганын көрсөттү. Шаардык жылыткычтар, шатыр терезелери бар коммерциялык имараттар жана сырткы жабдуулардын корпусу убакыт өткөн сайын бузулбай туруу үчүн бул технологияга таянат.
Кошумча агент тандоо: HALS жана Бензотриазол UV абсорберлер — кайсы бири керек?
Материал инженерлери колдонулуучу шартка ылайык УК турпаттандыргычтарды тандашат:
- Тоскоочу аминдүү жарык турпаттандыргычтар (HALS) жылуулук энергиясы эркин радикалдардын пайда болушун ылдамдаткан жогорку температура, жогорку УК шарттарында (мисалы, чөлдөр, деңиз боюндагы аймактар) жакшы иштейт. HALS негизинен радикалдарды жыйноочу жана пероксиддерди бөлүп чыгараачы болуп саналат — алар УК абсорберлери эмес, демек ачык асман астында узак мөөнөттүк колдонууга идеалдуу келет.
- Бензотриазол УК абсорберлери керисинче, 290–400 нм спектринде УК сәулөлөрүн жутуучу «күнге каршы крем» молекулаларындай иштейт жана жабылган жолдор же жарым короодо сыяктуу ички-сырткы аралаш колдонуу үчүн арзан коргоочу функцияны сунуштайт.
Эки кошулманы бириктирүү синергиялык натыйжа берет: HALS интенсивдүү күн нурунун таасириндэ (Polymer Aging Research, 2023) бензотриазолдордун функционалдуу жашоо мөөнөтүн 40% га чейин узартат. Миссия-критикалык, даими монтаждоо үчүн эки кошулма менен стабилденген коэкструдерленген поликарбонат узак мөөнөттүк оптикалык жана механикалык өнүмдүүлүктүн эң жогорку кепилдигин камсыз кылат.
ЖЧК
Поликарбонат материалдарында сараруу кубулушуна эмне себеп болот?
Поликарбонатта сараруу негизинен полимер тизмектердин тотунушу учурунда хромофорлордун пайда болушуна байланыштуу, ал көрүнүүчү жарык толкундорун жутуп алып, сары түстү түзөт.
УК блоктоочу каптамалар поликарбонатты кантип коргошот?
УК блоктоочу каптамалар полимер түзүлүшүнө УК нурларынын жетүшүнө тоскоол болуп, УК энергиясын коопсуз жылуулукка айландырып, эркин радикалдардын пайда болушун алданат.
Поликарбонат колдонулушунда УК нурлануу толугу менен алданылбайбы?
УУ сәулөлөрүнө толугу менен каршы тургуу кыйын болсо да, коэкструзияланган УУга каршы катмарларды жана стабилизаторлорду колдонуу материалдардын пайдалануу мөөнөтүн узартып, ачыктыкты сактоого мүмкүндүк берет.
Неге HALS жана Бензотриазол УУга каршы коргоо үчүн биргелеп колдонулат?
HALS жана Бензотриазолду биргелеп колдонуу синергиялык коргоо тийгизет; HALS эркин радикалдарды жутуп алат, ал эми Бензотриазол УУ сәулөлөрүн жутуп алып, узак мөөнөттүк иштөөнү жакшыртат.