Polikarbonat ultrabinafsha nurlarni blokirovka qiladimi? Sinovlar va afzalliklar

Polikarbonatning tabiiy ultrabinafsha nurlarini so'rash qobiliyati va cheklovlari

Polikarbonat (PC) molekulyar tuzilishi tufayli o'ziga xos ultrabinafsha nurlaridan himoya qazanadi. Polimer zanjirlaridagi aromatik halqalar 320 nm dan past ultrabinafsha nurlarini so'rashi natijasida UVB nurlarining 99% dan ortig'ini va UVA nurlarining 95% dan ortig'ini to'slaydi — bu boshlang'ich UV to'shlovchi qobiliyati bo'yicha ko'plab ishlanmagan shaffof materiallarni ortda qoldiradi.

Molekulyar tuzilish va o'ziga xos UVA/UVB to'shlovchi chegarasi

PC tarkibidagi karbonat guruhlari va benzen halqalari yuqori energiyali ultrabinafsha fotonlarini so'raydigan xromoforlar vazifasini bajaradi. Bu so'rash muhim to'lqin uzunliklaridagi spektrlarda sodir bo'ladi:

• To'liq UVB bloklovchi (280–315 nm)
• Qisman UVA yutilishi (315–400 nm)
  Hatto ingichka 1 mm lik plastinkalar ham katta himoya beradi, shu tufayli polikarbonat qo'shimchalarsiz UV-sensitiv dasturlar uchun dastlabki natijada samarali bo'ladi.

Nima uchun qoplamasiz polikarbonat degradatsiyaga uchraydi: Fotonoksidlanishning roli

Ultrabinafsha nurlari himoya qilinmagan polikarbonatga so'rilganda, fotooksidlantirish deb ataladigan jarayon boshlanadi. Keyingisi molekulyar darajada juda qiziq. Shu nur energiyasi materialdagi kimyoviy bog'lanishlarni haqiqatan ham uzib yuboradi va erkin radikallar nomi bilan nomlangan barqaror bo'lmagan zarralarni hosil qiladi. So'ngra ushbu radikallar atrofdagi havo kislorodi bilan ittifoq tuzadi. Natija? Bir nechta muammolarga olib keluvchi reaktsiyalar zanjiri. Birinchidan, uzun polimer zanjirlari vujudga kelishini boshlaydigan zanjir uzilishi sodir bo'ladi. Keyin molekulalar orasida yangi bog'lanishlar hosil bo'lganda sarg'ayish effekti namoyon bo'ladi. Va nihoyat, sirt maydai-chuyda troshinkalarga ega bo'lib, nozik bo'lib ketadi. Hech qanday qoplamasdan quyosh ostida faqat bir-ikki yil o'tkazgandan so'ng oddiy polikarbonat taxminan yarmiga yaqin cho'zilish chidamliligini yo'qotadi va hammasi yaxshi biladigan bulutli ko'rinishni oladi. Shu sababli, agar ishlab chiqaruvchilarning mahsulotlari tashqi fazoni saqlash uchun mo'ljallangan bo'lsa, ular himoya qo'shish haqida o'ylashlari kerak.

Ultrabinafsha nurlaridan himoyani oshirish: qoplamalar va ishlab chiqarish texnikalari

Ko'p qavatli ekstruziya, sirt qoplamalari va ultrabinafsha barqarorlashtiruvchilarni aralashtirish taqqoslanadi

Polikarbonatda ultrabinafsha nurlanishga chidamni oshirishning uchta asosiy usuli mavjud bo'lib, ularning har biri alohida afzalliklari hamda cheklovlari bor:

• Ko-extrusion ekstruziya paytida doimiy ultrabinafsha to'siq qatlam — odatda akrilik yoki ftoropolimer — qo'llaniladi. Bu birlashtirilgan yondashuv optik aniqlikni saqlab turib, ultrabinafsha nurlarning 99% ini bloklaydi hamda o'nlab yillar davomida foydalanish uchun mo'ljallangan me'moriy shaffof panellarda ishlatish uchun idealdir. Biroq, bu maxsus jihozlarni talab qiladi va ishlab chiqarish xarajatlarini 15–25% ga oshiradi.
• Sirt qoplamalari , masalan, kvarts qattiq qoplamalari, ishlab chiqarishdan keyin purkash yoki botirish orqali qo'llaniladi. Ular murakkab geometriyaga ega buyumlarga moslashtirish imkonini beradi hamda dastlabki xarajatlarni kamaytiradi, lekin ishqalanish yoki ob-havo ta'sirida tezroq buziladi — yuqori quyoshli mintaqalarda ko'pincha 5–7 yildan keyin qayta qo'llash talab etiladi.
• Ultrabinafsha barqarorlashtiruvchilarni aralashtirish hALS (Havotaga qarshilik ko'rsatuvchi nur barqarorlashtiruvchilari) kabi qo'shimchalarni to'g'ridan-to'g'ri polimer suyuqligiga kiritadi. Bu qalin qatlamlar bo'ylab tekis himoya qilishni ta'minlaydi — shprits-shtampovkada yaratiladigan avtomashina qismlari uchun ideal, biroq 3% dan yuqori konsentratsiyalarda zarbaga chidamli xususiyat pasayishi yoki yengil sarg'ayish kuzatilishi mumkin.

Ko'p qavatli ekstruziya doimiy tashqi muhitdagi o'rnatishlarda a'lo bajariladi; parda qoplamalar xarajatlarni va moslashuvchanlikni muvozanatga soladi; aralashma esa massali ishlab chiqariladigan, murakkab qismlarda ishlashni optimallashtiradi. Har bir usul fotooksidlanishni kamaytirish orqali ishlov berilmagan polikarbonatga qaraganda mahsulot xizmat muddatini 10–20 yilga cho'zadi.

Ultrabinafsha chidamliligini sinovdan o'tkazish: Usullar hamda sanoat standartlari

Tezlashtirilgan ob-havo sinovlari: Ultrabinafsha nurlanishning yillar davomida ta'sirini modellashtirish

Tezlashtirilgan quyosh nurlarining ta'sirini o'lchash uchun o'ttiz yillik UV zararlanishini faqatgina bir necha haftada simulyatsiya qiladigan sinovlar o'tkaziladi. Bu sinovlar maxsus kamerlarda o'tkaziladi, bu yerda namlik sikllari bilan birga ultrabinafsha lampalari tashqi muhitning qattiq sharoitlarini yaratish uchun quyosh nurlarini takrorlaydi. Sinov davomida qanday turdagi ultrabinafsha nurlari va namlik darajasi ishlatilishi kerakligi to'g'risida ASTM G154 va ISO 4892-3 kabi sanoat standartlari mavjud. Masalan, 1000 soatlik keng tarqalgan sinov odatda tashqi muhitda 2 dan 5 yilgacha bo'lgan ta'sirga mos keladi, garchi bu mahalliy iqlim qanchalik qattiq ekanligiga qaramay farq qiladi. Bunday sinov ishlab chiquvchilarga mahsulotlar bozorga chiqishidan oldin vaqt o'tishi bilan ultrabinafsha nurlarining zararlanishiga qarshilik ko'rsatishiga ishonch beradi.

Asosiy ishlash me'yori: ΔE Rang o'zgarishi, Yorqinlik yo'qotishi va Cho'zilishni saqlash

Ultrabinafsha nurlarining vayron qiluvchi ta'siri quyidagi uchta me'yorida o'lchanadi:

• δE (Delta E) : Spektrfotometriya orqali rang siljishini o'lchaydi; 2.0 dan yuqori qiymatlar ko'rinadigan sarg'ayishni anglatadi.
• Yuzasi uzok vaqt saqlanadi : Sirtning yorqinligi yo'qotilishini kuzatadi; premium UV bilan himoyalangan polikarbonat 5 yillik ekvivalent ta'siridan keyin 85% dan ortiq yorqinlikni saqlab qoladi.
• Cho'zilish mustahkamligi saqlanishi : Tuzilmaning mustahkamligi uchun muhim; sanoat standartlari sinovdan o'tgandan keyin 70% dan ortiq mustahkamlik saqlashni talab qiladi.

Ushbu me'yorlar jamiyatda quyosh nurlarini blokirovka qiluvchi qoplamalar tashqi foydalanish uchun chidamlilik me'yorida yoki yo'qligini tasdiqlaydi.

Tashqi foydalanishdagi UV bilan himoyalangan polikarbonatning afzalliklari

Uzoq muddatli chidamlilik, xiralashga qarshi va shifoning, tom qoplamalari hamda belgilarda ishlash

Ultrabinafshar nurlaridan himoya qiluvchi polikarbonat tashqi muhitda ancha uzoq xizmat qiladi, chunki u materiallarning vaqt o'tishi bilan vayron bo'lishiga sabab bo'ladigan fotooksidlanishga qarshi kurashadi. Eng so'nggi texnologiyalarga zararli ultrabinafshar nurlarning 99% dan ko'prog'ini o'tkazmaydigan qoplamalarni hamda maxsus qo'shimchalar bilan birga ekstruziya qilish kiradi. Sinovlar shuni ko'rsatdiki, bu materiallar juda qattiq ob-havo sharoitlariga duch kelsa ham taxminan 10 dan 15 yilgacha mustahkamlikni saqlay oladi. Ko'plab sohalarda ayniqsa muhim bo'lgani shundaki, himoya sarg'ayishni oldini oladi. Butun o'n yil davomida tashqi muhitda turib, Delta E shkalasida rangning o'zgarishi 3 dan past bo'lib qoladi, ya'ni material yangi paytdagi kabi deyarli shaffof va jozibador ko'rinishini saqlab qoladi — bu esa tashqi ko'rinish muhim bo'lgan sohalarda katta ahamiyat kasb etadi.

Shishadan 200 marta mustahkam bo'lgan materialning ta'sirga chidamliligi ultrabinafshar barqarorligi bilan uyg'unlikda ishlab, ahamiyatli sohalarda yuqori natijaga erishadi:

• Shisha : Gressharxonalarning panellari hamda shifonlari yorug'likni uzatish qobiliyatini shisha hosil bo'lish yoki noaniqlik sodir bo'lmaydigan darajada saqlab qoladi
• Yurt qoplagi : Varag'lar yong'in va issiqlik sikllariga chidamli bo'lib, infratizlal isitishni bloklaydi
• Belgilar : Grafikalar to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlariga qaramay o'z ranglarini saqlaydi

UZO bilan himoyalangan polikarbonat sindirilish va rang o'zgarishini oldini olish orqali qoplamalarning almashtirilish xarajatlarini qoplanmagan namunalarga nisbatan 40% gacha kamaytiradi — bu mustahkamlikka e'tibor beradigan me'morlar uchun iqtisodiy yechimdir.

Savollar boʻlimi

Nima uchun polikarbonat tabiiy ravishda UZO nurlarini so'rashadi?
Polikarbonat aromat halqalari tufayli, ayniqsa 320 nm dan past UZO nurlarini bloklaydigan molekulyar tuzilishi tufayli UZO nurlarini so'rashi mumkin.

Qoplamas polikarbonatning buzilishiga sabab nima?
Qoplamas polikarbonat fotooksidlanish tufayli vujudga keladi, bunda so'rangan UZO nurlari kimyoviy bog'lanishlarni uzib tashlaydi, natijada sarg'ayish, shikastlanish va cho'zilish kuchining pasayishi kuzatiladi.

Ko'ndalang siqish (ko-ekstruziya) nima va u qanday qilib UZOdan himoyani oshiradi?
Ko'ndalang siqish ekstruziya jarayonida UZO ni bloklovchi qavat qo'llashni o'z ichiga oladi, bu esa arxitektura sohasida uzoq muddat foydalanish uchun mo'ljallangan an'anaviy usullarda ham xosil bo'ladigan aniqlikni saqlab turadi.

Tezlashtirilgan ob-havo ta'siri sinovlari qanday ishlaydi?
Tezlashtirilgan ob-havo ta'siri sinovlarida ultrabinafsha lampalari va namlik tsikllaridan foydalanib quyosh nuri ta'siri yillab davom etadigan jarayonni haftalarda simulatsiya qilish orqali mahsulotlarning UV nurlariga chidamliligini ta'minlaydi.

Ultrabinafsha nurlardan himoyalangan polikarbonatdan foydalanishning afzalliklari qanday?
Ultrabinafsha nurlardan himoyalangan polikarbonat kuchliroq, sarg'ayishga qarshi turadi va tuzilma butunligini saqlaydi, bu esa almashtirish xarajatlarini kamaytiradi hamda tashqi foydalanish sohasini yanada yaxshilaydi.