Хатуу поликарбонатын хавтангийн цаг агаар, цацрагт тэсвэрт чанар

Шинэлэг туяагийн задралыг ойлгох болон хамгаалалтын давхарын үүрэг

UVA ба UVB туяаг блоклох поликарбонатын байгалийн чадвар

Поликарбонатын хавтгайнууд 380 нм-с доош долгионы урттай шүүдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг энгийн шил эсвэл акрилтай харьцуулахад илүү сайн UVA (315-400 нм) ба UVB (280-315 нм) туяаг блоклох чадвартай болгодог. Энэ хамгаалалтын чанарын шалтгаан нь материал молекул түвшиндээ яаж бүтэсэнтэй холбоотой. Полимерийн доторх ароматик давхаргууд нь гэмтэл үүсгэхээс өмнө өндөр энерги бүхий фотонуудыг үнхэж авдаг. ISO 4892-1:2016 стандартын дагуу хийсэн зарим тусдаа туршилтууд нь ямар ч тусгай давхаргагүй тохиолдолд ч эдгээр хавтгайнууд лабораторийн нөхцөлд 5,000 цагийн турш имитаци хийсэн цаг агаарын нөхцөлд орсны дараа ч UV-г блоклох чадварын 85% -ийг хадгалж чаддагийг харуулсан.

Хатуу поликарбонатын хавтгайд цацрагийн нөлөөгөөр молекул задрах үйл явц

Урт хугацаагаар цацрагт өртөх нь фото-исэлдэлтийг эхлүүлж, полимерийн гинжийг салган, гадаргуун микросканил, карбонил бүлгийг үүсгэдэг. Энэ процесс нь гурван үе шаттайгаар явагдана:

1. Хэт ягаан туяа шингээх нь чөлөөт радикалуудыг үүсгэдэг
2. Хүчилтөрөгч радикалуудтай урвалд орж пероксид үүсгэдэг
3. Хэлхээний салшгаан нь молекулын жинг 40–60%-иар бууруулдаг

2023 оны полимерийн задралын судалгаанд хэвтээ бүсийн цаг агаарт цэвэрлээгүй хальс жил бүр таталтын хүчийг 12% алддаг байв.

Ашиглалтын хугацааг уртасгахад хэт ягаан туяанаас хамгаалах бүрхүүлийн чухал үүрэг

Орчин үеийн хэт ягаан туяаны бүрхүүл гурван механизмийг нэгтгэдэг:

Хамгаалалтын төрөл	Функц	Амжилт
Шингээгчид	Хэт ягаан туяаны энергийг дулаан болгон хувиргадаг	Хэт ягаан туяаны 99.9%-ийг блоклодог
Тулгуур дэмжлэг	Чөлөөт радикалуудыг бөглөж, саатуулдаг	3–5 хүртэлх нас биеийг сунгана—
Илгээн авагчид	Туссан цацрагийг хазайлгадаг	Дулаан нэмэгдэхийг 15°C-р бууруулна

Эдгээр олон давхар бүрхүүл нь 90%-иас дээш оптик тод чангарлыг хадгалж, гадаа нөхцөлд ашиглах хугацааг 2–5 жил (бүрхүүлгүй) байхад 10–15 жил болтол нэмэгдүүлнэ.

Бүрхүүлтэй ба бүрхүүлгүй: нарны гэрэл доорх нас бие болон ажиллагааг харьцуулах

Параметр	Бүрхүүлтэй хавтан	Бүрхүүлгүй хавтан
Амьдралын хугацаа (жил)	10–15	2–5
Шарлах индекс (ΔYI)	<3	>15
Материалын хүч чадал хадгалагдах чанар	95%	45%

Хурдасгасан цаг агаарын туршилтууд (ASTM G154) нь давхаргатай хавтгууд Аризона мужийн нарны гэрэлт 10 жилийн тэнцэх 8,760 цаг болон түүн дээш UV-д нийлэх үед бүтцийн гэмтэлгүй тэсвэрлэж чаддагийг харуулсан.

Цаасан поликарбонатын хавтангийн өндөр хүч чадал, гэхдээ УВ-д мэдрэг байх зөрчилдөөнийг шийдвэрлэх

Карбонатын холбоо акрилатынхаас 30 дахин илүү нумарцаг тэсвэрлэх чадал өгсөн ч, тэдгээр нь УВ-ээс үүссэн пероксидод мэдрэг. Дэвсгэр давхарга нь энэ асуудлыг шийдвэрлэж, материалын 900 кЖ/м² хугарлын тэсвэрлэх чадлыг хадгалж, доод давхрагын задралыг саатуулдаг. Зөв давхаргатай хавтангийн гадаргуугийн элэгдэл жилд 50 мкм-с жилд 5 мкм-с бага болтлоо буурдаг.

Хэт хүйтэн, хэт халуун цаг агаарт ажиллах чадвар

Дулааны шок, мөлхий, өндөр хурдтай салхины ачаалалд тэсвэрлэх чадвар

Хатуу поликарбонат хавтгай нь -40°C-с 120°C хүртэлх термик шокийг ASTM D1435-д заасны дагуу хагаралгүй тэсвэртэй байдаг. Шилэнтэй харьцуулахад, NOAA-ийн 2022 оны шуурин судалгааны датаар тодорхойлогдсон 35 мм хүртэлх цасан борооны эцсийн хурданд туслах чадвартай бөгөөд 150 км/цаг-аас дээш салхины даралтанд ч бүхэл бүтэн байдлаа хадгалж чадна — Энэ нь Категори 2 циклоны хүчтэй тэнцүү юм.

Цикл температурын өөрчлөлтийн үед үзүүлэх зан, ашиглах хугацаа дуусах үеийн гадаа байрлах нөхцөлд үзүүлэх зан

Бага дулааны задралын коэффициенттой (70 x 10⁻⁶/°C) материал нь ISO 4600 стандартын дагуу 1000 болон түүнээс дээш хэвийн хөрөнгө-талхины циклд муруйдлуу гарахаас сэргийлдэг. Урт хугацааны судалгааны үр дүнгээр дунд зэргийн цаг агаарт 15 жилийн турш таагуурт бат бөх чанарын 95%-ийг хадгалж чадаж, цацрагийн хамгаалалтай хувилбар нь гадаа тасралтгүй ашиглах үед мутарлын түвшингээс 5%-иас багаар нэмэгдүүлдэг.

Хатуу поликарбонат хавтгайн чийгийг шингээхгүй, усанд задрахгүй чанар

Хатуу поликарбонат нь усны шингэнийг 0.1%-аас бага шингээнэ (ASTM D570-22), иймд чийгшилт 100% байхад ч гидролизын эрсдэлийг бүрэн арилгадаг. Энэ нь далайн орчинд хэт тунгалагжих, давхарга нь салж гарах зэрэг асуудлыг устгаж, гэрлийн дамжуулалтыг 92%-иас дээш хадгалдаг бөгөөд адил нөхцөлд акрилатынхаас 75%-иар илүү үзүүлдэг.

Олон янзын цаг агаарт бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалах

Дулааны тогтвортой байдал, чийгийн эсэргүүцэл болон ХД туяаны хамгаалалт нь хүйтэн ба хуурай газрын нөхцөлд найдвартай ажиллагааг хангана. ISO 4892-3 стандартын хурдасгасан туршилтаар 25 жилийн нөлөөллийг имитаци хийх үед ангилагдсан материал нь руйлтын хүчийг 89%, хэмжээний тогтвортой байдлыг 97% хадгалж, PVC болон полипропиленаас цаг агаарын тэсвэрт чадлаар 42–58% илүү үзүүлдэг.

ХД туяаны эсрэг хамгаалалтын технологийн үйлдвэрлэлийн дэвшил

Үйлдвэрлэлийн явцад ХД туяаны эсрэг хамгаалалтын давхаргыг хэрэглэх аргууд

Үйлдвэрлэгчид голлон гурван аргыг ашигладаг:

1. Спрейн давхарга (дүрэх эсвэл роллероор дамжуулах) - зардал багатай, богино хугацааны хамгаалалтад зориулагдсан
2. Хамтарсан экструзи давхаргыг үүсгэх үед нь ХД-тэсвэртэй давхаргыг холбож, байнгын интеграци болгох боломжийг олгодог
3. Плазмаар сайжруулсан нимгэн давхаргын бүрдэл гэрлийн тунгалаг чанарыг өөрчлөхгүйгээр нано хэмжээний бүрхүүл хэрэглэнэ

Субстратын эмчилгээг хос УФ шүүлтүүртэй хослуулсан олон шатлалын системүүд одоогоор стандарт болсон. 2023 оны Полимерийн Бат бөх чанар судалгаа нь зэрэгцээ шахагдсан хальс 8 жилийн дараа гэрлийн 92%–ийг нэвтрүүлж чадаж байгаа бол, шүршигдсэн хальснаас харьцуулахад 67% байна гэж олжээ.

Зэрэгцээ шахагдсан ба давхарласан УФ-ийн эсрэг давхаргууд: Давуу болон сул талууд

Онцлог	Зэрэгцээ шахагдсан	Ламинаат
УФ-аас хамгаалах гүн	50–100 мкм-ийн нэгдсэн давхарга	25–50 мкм-ийн гадаргын давхарга
Нөлөөллийн тэсвэртэй байдал	Ердийн материалтай харьцуулахад 95%-ийг хадгалж байна	15–20%-иар буурна
Үйлдвэрлэлийн зардал	+18–22%	+8–12%
Ирмэгийн мэдрэг байдал	Байхгүй	Давхарга хуваагдах эрсдэл

Баталгаат үйлчилгээ шаарддаг архитектур хэрэглээнд кополимеризаци хэрэглэхийг илүүд үздэг бол, хугацааны суурьлалтад давхаржсан хальс тохиромжтой. Хоёул ISO 4892-3 стандартыг зөв хэрэглэсэн тохиолдолд нийцнэ.

Цацрагийн тэсвэрт чанарын хурдасгасан цаг агаарын нөхцөлд оруулсан туршилтууд ба индустрийн стандартууд

Ажиллагааг дараах байдлаар баталгаажуулна:

• Сенон дугуйлангуут туршилт (ASTM D2565): 2,000 цагийн турш 10 жилийн нарны гэрлийг имитаци хийнэ
• QUV нөхцөлд өртөх (ASTM G154): Конденсаци хамт дахь UV цикл
• Спектрофотометрийн шинжилгээ : Шарласны индексийг хэмжих (5,000 цагийн дараа ΔYI <2.0)

Салбарын жишиг үзүүлэлтээр UV давхаргатай хавтангууд нь 15 MW/м² UV туяанд өртсний дараа таталтын бат бэхийн 89%-ийг хадгалдаг бөгөөд энэ нь Аризонагийн Феникс хотод 12 жилийн амьдарч болох чадвартай адилтгана.

Гадаа ашиглах зориулалттай хатуу поликарбонат хавтангийн үйлдвэрлэлд чанарын баталгаажуулалт

Аваачлын спектроскопийг ашиглан үйлдвэрлэлийн 1.2 метр тутамд давхаргын зузааны ±3%-аас илүү хазайлтыг илрүүлдэг. Үүнийг цэцэрлэг, тропик, бусад бүс нутгуудад улиралд нэг удаа ASTM D1435 шинжилгээ хийж 25 жилийн UV-с хамгаалах баталгаат хугацааг баталгаажуулдаг.

Гадаа ашиглах хэрэгслүүдийн бодит нөхцөл дэх найдвартай байдал ба засвар үйлчилгээ

Ердийн гадаа ашиглах тохиолдол: Гадаа болон байшин архитектурт хэрэглэх хатуу поликарбонат хавтангийн дээвэр, далан, шиллэг

Худалдааны гэрлийн цонхнууд нь ихэвчлэн хагас нягт поликарбонаттай хослуулдаг, учир нь энэ материал ердийн шилэнд харьцангуй олон дахин (нарийвчлалтайгаар хэлбэл ойролцоогоор 250 дахин) илүү тэсвэртэй байдаг. Стадионы дээврүүдэд энэ материал нь мөн тохиромжтой, учир нь квадрат фут бүрд зөвхөн 0.5 фунт жинтэй байдаг бол ижил хэмжээтэй шилний жин ойролцоогоор 2.7 фунт байдаг. Тийм ч учраас эдгээр гэрлийн цонхнууд байгаа гэрэлтийн 90 хувийг хэвээр нь нэвтрүүлж чаддаг. Архитекторууд дулаан шилжихийг багасгахыг хүсэх үедээ нэг давхар шилэн панелд харин олон давхар шилтэй хувилбарыг илүүд үздэг. Ийм төрлийн бүтэц дулаан дамжуулах чадварыг ойролцоогоор 60 хувиар бууруулдаг тул энергийн үр ашиг сайтай байх шаардлагатай барилгын төслүүдэд өргөн хэрэглэгддэг.

Туршлага: Тропик бүсийн орчинд 10 жилийн турш UV-ийн давхаргатай хавтангийн ажиллагааны үзүүлэлт

HAMK-ийн Хэрэглээний Шинжлэх Ухааны Их Сургуулийн 2023 онд хийсэн судалгаагаар Сингапурт хэт ягаан туяагаар бүрсэн хатуу поликарбонат хуудсыг мөрдсөн (хэт ягаан туяаны дундаж индекс 12). Хамт шахагдсан сорьцууд нь арван жилийн хугацаанд 92% гэрлийн дамжуулалтыг хадгалж, 8% шаргал өнгөтэй болсон ламинатан хувилбаруудаас илүү сайн ажилласан. Судалгаагаар зөв бүрэх нь бүрээгүй дээжинд харагдах жилийн зузааны 0.15% алдагдахаас сэргийлдэг болохыг баталж байна.

Хэт ягаан туяанаас үүдэлтэй шарлах, үүлэрхэг байдал, цаг хугацааны явцад ил тод байдал алдагдах зэргийг арилгах

Орчин үеийн хэт ягаан туяаны нэмэлтүүд 15,000 цаг хурдасгасан өгөршилд шарлахыг <2% ΔYI хүртэл хязгаарладаг (ISO 4892-2). Манангийн эсрэг эмчилгээ нь мөчлөгийн конденсацаас үл хамааран 85% -иас дээш харагдах гэрлийн дамжуулалтыг хадгалж, хүлэмжийн үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой PAR (Фотосинтетик идэвхтэй цацраг) 70-80% хадгалдаг.

Хэт ягаан туяаны эсэргүүцлийг цэвэрлэх, хадгалах шилдэг туршлагууд

Бүрээсийг элэгдэлд оруулахгүйн тулд рН-саармаг цэвэрлэгчийг (6.5-7.5) микрофибер даавуугаар хэрэглээрэй. Жилд 1.2 мкм гадаргуугийн материалыг уусгадаг ацетон зэрэг уусгагч бодисоос зайлсхий. Жилд хоёр удаа хийдэг үзлэг шалгалт нь эрэг орчмын бүс нутагт тохиолдох урьдчилан сэргийлэх боломжтой эвдрэлийн 73%-ийг (давсжилт >3.5%) үүсгэдэг эрт үеийн бичил хагарлыг (<0.3 мм-ийн гүн) тодорхойлоход тусалдаг.

НӨАТ-ын хэсэг

Шилэнд харьцуулахад поликарбонат яагаад цацрагийг илүү сайн тусгаарладаг вэ?

Поликарбонатын молекулын бүтэц нь шилэнд харьцуулахад хортой UVA ба UVB цацрагийг илүү сайн шингээдэг бөгөөд цацрагийг тусгаарлах үйлчилгээг 99%-д хүртэл хадгалдаг.

Цацрагийн эсрэг давхаргууд поликарбонат хавтангийн амьдралын хугацааг хэрхэн уртасгадаг вэ?

Цацрагийн эсрэг давхаргууд нь цацрагийг тусгаарлах, чөлөөт радикалуудыг тэвшүүлэх, дулаан хуримтлагдахийг бууруулах замаар задралаас хамгаалдаг бөгөөд хавтангийн амьдралын хугацааг 2–5 жилээс 10–15 жил хүртэл уртасгадаг.

Цацрагийн эсрэг давхаргуудын хамт шахагдсан ба давхарласан хэлбэрүүдийн ялгаа юу вэ?

Хамтран шахагдсан давхаргууд нь цацрагийн хамгаалалтыг хавтангийн доторх гүнд интеграци хийж, илүү сайн нарийвчлал болон нөлөөллийн эсэргүүцлийг хангана. Хучилттай давхаргууд нь гадаргуу дээр нэмж хэрэглэдэг бөгөөд өртөг багатай ч хугацаа өнгөрөх тутам хучилт тасарч болно.

Поликарбонат хавтанг цэвэрлэх зөвлөмжүүд юу вэ?

Ацетон гэх мэт уусгагч бодисоос зайлсхийж, рН-н төвийг сахисан цэвэрлэгч, бичил фибр даавуу хэрэглэж, гэмтлийг эрт илрүүлэхийн тулд жилд хоёр удаа үзлэг хийнэ.