Polimerler aktif kimyasallar, hangisinde son zamanlarda Plastik ürünlerin yoğun tüketimi nedeniyle yaygın bir popülerlik kazanıyor. Polimerlerin küresel üretim hacmi her yıl artıyor ve bunları kullanarak yapılan malzemeler ev ve endüstriyel alanlarda yeni konumlar kazanıyor.

Tüm ürün testleri laboratuvar koşullarında yapılmaktadır. Ana görevleri faktörleri belirlemektir. çevre Plastik ürünler üzerinde yıkıcı etkisi olan.

Polimerleri yok eden ana olumsuz faktörler grubu

Belirli ürünlerin negatiflere karşı direnci iklim koşulları iki ana kriter dikkate alınarak belirlenir:

• polimerin kimyasal bileşimi;
• Darbenin türü ve gücü dış faktörler.

Bu durumda, polimer ürünler üzerindeki olumsuz etki, tamamen imha edilme zamanına ve etki türüne göre belirlenir: anında tam imha veya zar zor fark edilen çatlaklar ve kusurlar.

Polimerlerin tahribatını etkileyen faktörler şunları içerir:

• mikroorganizmalar;
• değişen yoğunluk derecelerinde termal enerji;
• zararlı maddeler içeren endüstriyel emisyonlar;
• yüksek nem;
• UV radyasyonu;
• x-ışını radyasyonu;
• Havadaki oksijen ve ozon bileşiklerinin yüzdesi arttı.

Ürünlerin tamamen yok edilmesi süreci, birçok olumsuz faktörün eşzamanlı etkisiyle hızlandırılır.

Özelliklerinden biri iklim testleri Polimerler, test incelemesine ve listelenen olayların her birinin etkisinin ayrı ayrı incelenmesine ihtiyaç duymaktadır. Bununla birlikte, bu tür tahmin edilen sonuçlar, dış faktörlerin polimer ürünlerle etkileşiminin resmini güvenilir bir şekilde yansıtamaz. Bunun nedeni, normal koşullar altında malzemelerin çoğunlukla birleşik etkilere maruz kalmasıdır. Aynı zamanda yıkıcı etki gözle görülür şekilde artar.

Ultraviyole radyasyonun polimerler üzerindeki etkisi

Özellikle plastik ürünlerin güneş ışınlarından zarar gördüğüne dair bir yanılgı var. Aslında yalnızca ultraviyole radyasyonun yıkıcı etkisi vardır.

Polimerlerdeki atomlar arasındaki bağlar ancak bu spektrumdaki ışınların etkisi altında yok edilebilir. Bu tür olumsuz etkilerin sonuçları görsel olarak gözlemlenebilir. İfade edilebilirler:

• plastik bir ürünün mekanik özelliklerinin ve mukavemetinin bozulmasında;
• artan kırılganlık;
• tükenmişlik.

Laboratuvarlarda bu tür testler için ksenon lambalar kullanılmaktadır.

Ayrıca UV radyasyonuna maruz kalma koşullarını yeniden yaratmak için deneyler yürütüyorlar. yüksek nem ve sıcaklık.

Değişiklik yapma ihtiyacı hakkında sonuçlara varmak için bu tür testlere ihtiyaç vardır. kimyasal bileşim maddeler. Böylece polimer malzemenin UV ışınlarına karşı dayanıklı hale gelmesi için içine özel adsorberler eklenir. Maddenin emme kapasitesi nedeniyle koruyucu tabaka aktive olur.

Atomlar arası bağların stabilitesi ve kuvveti, stabilizatörlerin eklenmesiyle de arttırılabilir.

Mikroorganizmaların yıkıcı etkisi

Polimerler bakterilere karşı oldukça dirençli maddelerdir. Ancak bu özellik yalnızca yüksek kaliteli plastikten üretilen ürünler için tipiktir.

Düşük kaliteli malzemeler, yüzeyde birikme eğiliminde olan düşük moleküler maddeler içerir. Büyük sayı bu tür bileşenler mikroorganizmaların yayılmasına katkıda bulunur.

Yıkıcı etkinin sonuçları oldukça hızlı bir şekilde fark edilebilir, çünkü:

• aseptik nitelikler kaybolur;
• ürünün şeffaflık derecesi azalır;
• kırılganlık ortaya çıkıyor.

Arasında ek faktörler Polimerlerin performans özelliklerinin azalmasına yol açabilecek sıcaklık ve nem artışına dikkat edilmelidir. Mikroorganizmaların aktif gelişimi için uygun koşullar yaratırlar.

Yapılan araştırma en fazlasını bulmamızı sağladı etkili yol bakterilerin büyümesinin önlenmesi. Bu, polimerlerin bileşimine özel maddelerin - fungisitlerin - eklenmesidir. Bileşenin protozoan mikroorganizmalar için yüksek toksisitesi nedeniyle bakteri gelişimi durdurulur.

Olumsuz doğal faktörlerin etkisini etkisiz hale getirmek mümkün mü?

Devam eden araştırmalar sonucunda modern piyasada sunulan plastik ürünlerin çoğunun oksijen ve aktif bileşikleriyle etkileşime girmediğini tespit etmek mümkün oldu.

Bununla birlikte, polimer yıkım mekanizması oksijenin birleşik etkisi ile tetiklenebilir. yüksek sıcaklık, nem veya ultraviyole radyasyon.

Ayrıca özel çalışmalar sırasında polimer malzemelerin su ile etkileşiminin özelliklerini incelemek mümkün oldu. Sıvı, polimerleri üç şekilde etkiler:

1. fiziksel;
2. kimyasal (hidroliz);
3. fotokimyasal.

Yüksek sıcaklığa aynı anda maruz kalma, polimer ürünlerinin imha sürecini hızlandırabilir.

Plastiklerin korozyonu

İÇİNDE geniş anlamda Bu kavram, malzemenin dış faktörlerin olumsuz etkisi altında tahrip edilmesini ifade eder. Bu nedenle, "polimerlerin korozyonu" terimi, ürünün kısmen veya tamamen tahrip olmasına yol açan, olumsuz bir etkinin neden olduğu bir maddenin bileşiminde veya özelliklerinde meydana gelen bir değişiklik olarak anlaşılmalıdır.

Malzemelerin yeni özelliklerini elde etmek için polimerlerin hedeflenen dönüşüm süreçleri bu tanıma ait değildir.

Örneğin, polivinil klorür kimyasal olarak agresif bir ortamla (klor) temas ettiğinde ve etkileşime girdiğinde korozyondan bahsetmeliyiz.

Yukarıda zaten UV ışınlarının dalga boyuna bağlı olarak üç gruba ayrıldığı belirtilmişti (önceki makaleye bakın):
[*]Uzun dalga radyasyonu (UVA) – 320-400 nm.
[*]Ortalama (UVB) – 280-320 nm.
[*]Kısa dalga radyasyonu (UVC) – 100-280 nm.
UV radyasyonunun termoplastikler üzerindeki etkisini hesaba katmadaki ana zorluklardan biri, yoğunluğunun birçok faktöre bağlı olmasıdır: stratosferdeki ozon içeriği, bulutlar, rakım, güneşin ufuk üzerindeki yüksekliği (hem gün boyunca hem de tüm gün boyunca). yıl) ve yansımalar. Tüm bu faktörlerin birleşimi, Dünya haritasına yansıyan UV radyasyon yoğunluğunun seviyesini belirler:

Koyu yeşil renkli alanlarda UV radyasyonunun yoğunluğu en yüksektir. Ayrıca şunu da göz önünde bulundurmak gerekir ki yüksek sıcaklık ve nem, UV radyasyonunun termoplastikler üzerindeki etkisini daha da artırır (önceki makaleye bakın).

[B] UV radyasyonunun termoplastikler üzerindeki ana etkisi

Her türlü UV radyasyonu, polimer malzemelerin yapısında fotokimyasal bir etkiye neden olabilir; bu, ya faydalı olabilir ya da malzemenin bozulmasına yol açabilir. Ancak insan derisine benzer şekilde, radyasyon yoğunluğu ne kadar yüksek ve dalga boyu ne kadar kısa olursa malzemenin bozulma riski de o kadar büyük olur.

[U]Bozulma
UV radyasyonunun başlıca görünür etkisi polimer malzemeler– sözde ortaya çıkışı “tebeşir lekeleri”, malzemenin yüzeyinde renk değişikliği ve yüzey alanlarının kırılganlığının artması. Bu etki sıklıkla görülebilir plastik ürünler, sürekli olarak açık havada kullanılır: stadyumlardaki koltuklar, Bahçe mobilyaları sera filmi, pencere çerçeveleri vesaire.

Aynı zamanda, termoplastik ürünler genellikle Dünya'da bulunmayan UV radyasyon türlerine ve yoğunluklarına maruz kalmaya dayanmalıdır. bu yaklaşıkörneğin elementler hakkında uzay aracı FEP gibi malzemelerin kullanımını gerektirir.

UV radyasyonunun termoplastikler üzerindeki yukarıda bahsedilen etkileri, kural olarak malzemenin yüzeyinde gözlenir ve nadiren yapıya 0,5 mm'den daha derine nüfuz eder. Ancak yük altında yüzeydeki malzemenin bozulması, ürünün bir bütün olarak tahrip olmasına yol açabilir.

[U]Takviyeler
Son kez geniş uygulamaözel bulundu polimer kaplamalarözellikle poliüretan-akrilat bazlı olup, UV radyasyonunun etkisi altında "kendi kendini onarır". UV radyasyonunun dezenfekte edici özellikleri, örneğin soğutucularda yaygın olarak kullanılmaktadır. içme suyu PET'in iyi geçirgenlik özellikleriyle daha da güçlendirilebilir. Bu malzeme aynı zamanda şu şekilde de kullanılır: koruyucu kaplama UV böcek öldürücü lambalar üzerinde, 0,25 mm kalınlığında ışık akısının %96'sına kadar iletimi sağlar. UV radyasyonu ayrıca plastik bir tabana uygulanan mürekkebi eski haline getirmek için de kullanılır.

UV radyasyonuna maruz kalmanın olumlu etkisi, floresan beyazlatma reaktiflerinin (FWA) kullanımından kaynaklanmaktadır. Birçok polimer doğal ışık sarımsı bir renk tonu var. Ancak FWA'nın malzemeye dahil edilmesiyle UV ışınları malzeme tarafından emilir ve 400-500 nm dalga boyuna sahip mavi spektrumun görünür aralığında geri ışınlar yayar.

[B] Termoplastiklerde UV radyasyonuna maruz kalma

Termoplastikler tarafından emilen UV enerjisi fotonları harekete geçirir ve bunlar da serbest radikaller oluşturur. Birçok termoplastik doğal, saf haliyle UV ışınımını absorbe etmezken, bileşimlerinde katalizör kalıntılarının ve reseptör görevi gören diğer kirletici maddelerin varlığı malzemenin bozulmasına yol açabilir. Ayrıca, bozunma sürecini başlatmak için kirletici maddelerin küçük fraksiyonları gerekir; örneğin, polikarbonatın bileşimindeki milyarda bir sodyum, renk kararsızlığına yol açar. Oksijenin varlığında serbest radikaller, moleküler zincirdeki çift bağları kırarak malzemeyi kırılgan hale getiren oksijen hidroperoksiti oluşturur. Bu işleme genellikle foto-oksidasyon denir. Bununla birlikte, hidrojenin yokluğunda bile, özellikle uzay aracı elemanları için tipik olan, ilgili işlemler nedeniyle malzemenin bozulması yine de meydana gelir.

Modifiye edilmemiş formlarında UV radyasyonuna karşı yetersiz dirence sahip olan termoplastikler arasında POM, PC, ABS ve PA6/6 yer alır.

PET, PP, HDPE, PA12, PA11, PA6, PES, PPO, PBT'nin yanı sıra PC/ABS kombinasyonunun da UV radyasyonuna karşı yeterince dayanıklı olduğu kabul edilir.

PTFE, PVDF, FEP ve PEEK UV ışınlarına karşı iyi bir dirence sahiptir.

PI ve PEI UV ışınlarına karşı mükemmel dirence sahiptir.

UV ışınlarına dayanıklı polipropilen bazlı kompozit malzemeler elde edilmiştir. Polipropilenin ve buna dayalı kompozitlerin fotodegradasyon derecesini değerlendirmek için ana araç IR spektroskopisiydi. Polimer bozunduğunda kırılır kimyasal bağlar ve malzeme oksidasyonu. Bu süreçler IR spektrumlarına yansıtılır. Ayrıca, polimer fotodegradasyon işlemlerinin gelişimi, UV ışınımına maruz kalan yüzeyin yapısındaki değişikliklerle değerlendirilebilir. Bu, temas açısındaki değişime yansır. Çeşitli UV emicilerle stabilize edilen polipropilen, IR spektroskopisi ve temas açısı ölçümleri kullanılarak incelenmiştir. Polimer matris için dolgu maddesi olarak bor nitrür, çok duvarlı karbon nanotüpler ve karbon fiberler kullanıldı. Polipropilen ve buna dayalı kompozitlerin IR absorpsiyon spektrumları elde edildi ve analiz edildi. Elde edilen verilere dayanarak, polimer matrisindeki malzemenin fotodegradasyondan korunması için gerekli olan UV filtrelerinin konsantrasyonları belirlendi. Yapılan çalışmalar sonucunda kullanılan dolgu maddelerinin kompozitlerin yüzey ve kristal yapısının bozulmasını önemli ölçüde azalttığı tespit edilmiştir.

polipropilen

UV radyasyonu

nanotüpler

bor nitrür

1. Smith A. L. Uygulamalı IR spektroskopisi. Temeller, teknik, analitik uygulamalar. – M.: Mir, 1982.

2. Bertin D., M. Leblanc, S.R.A. Marque, D. Siri. Polipropilen bozunması: Teorik ve deneysel araştırmalar // Polimer Bozunması ve Kararlılığı. – 2010. – V.95, I.5. – S.782-791.

3. Guadagno L., Naddeo C., Raimondo M., Gorrasi G., Vittoria V. Karbon nanotüplerin sindiyotaktik polipropilenin foto-oksidatif dayanıklılığı üzerindeki etkisi // Polimer Bozunması ve Kararlılığı. – 2010. – V.95, I. 9. – S. 1614-1626.

4. Horrocks A.R., Mwila J., Miraftab M., Liu M., Chohan S.S. Karbon siyahının yönlendirilmiş polipropilenin özellikleri üzerindeki etkisi 2. Termal ve fotodegradasyon // Polimer Bozulması ve Kararlılığı. – 1999. – V.65, I.1. – S.25-36.

5. Jia H., Wang H., Chen W. Engellenmiş amin ışık stabilizatörlerinin UV emicilerle polipropilenin radyasyon direnci üzerindeki kombinasyon etkisi // Radyasyon Fiziği ve Kimya. – 2007. – V.76, I. 7. – S. 1179-1188.

6. Kaczmarek H., Ołdak D., Malanowski P., Chaberska H. Kısa dalga boylu UV ışınımının polipropilen / selüloz bileşimlerinin yaşlanmasına etkisi // Polimer Bozunması ve Stabilite. – 2005. – V.88, I.2. – S.189-198.

7. Kotek J., Kelnar I., Baldrian J., Raab M. Isıtma ve UV ışığı ile indüklenen izotaktik polipropilenin yapısal dönüşümleri // European Polymer Journal. – 2004. – V.40, I.12. – S.2731-2738.

1. Giriş

Polipropilen birçok alanda kullanılmaktadır: film üretiminde (özellikle ambalaj), kaplarda, borularda, teknik ekipman parçalarında, elektrik yalıtım malzemesi olarak, inşaatlarda vb. Ancak UV radyasyonuna maruz kaldığında polipropilen özelliğini kaybeder. performans özellikleri fotodegradasyon süreçlerinin gelişmesi nedeniyle. Bu nedenle, polimeri stabilize etmek için hem organik hem de inorganik çeşitli UV emiciler (UV filtreleri) kullanılır: dağılmış metal, seramik parçacıklar, karbon nanotüpler ve lifler.

Polipropilen ve buna dayalı kompozitlerin fotodegradasyon derecesini değerlendirmek için ana araç IR spektroskopisidir. Polimer bozunduğunda kimyasal bağlar kopar ve malzeme oksitlenir. Bu süreçler yansımaktadır.
IR spektrumları. IR absorpsiyon spektrumundaki piklerin sayısı ve konumu ile maddenin doğası (nitel analiz) ve absorpsiyon bantlarının yoğunluğu ile madde miktarı (kantitatif analiz) değerlendirilebilir ve dolayısıyla, malzemenin bozulma derecesi.

Ayrıca, polimer fotodegradasyon işlemlerinin gelişimi, UV ışınımına maruz kalan yüzeyin yapısındaki değişikliklerle değerlendirilebilir. Bu, temas açısındaki değişime yansır.

Bu çalışmada, çeşitli UV emicilerle stabilize edilen polipropilen, IR spektroskopisi ve temas açısı ölçümleri kullanılarak incelenmiştir.

2. Malzemeler ve deneysel yöntemler

Aşağıdaki malzemeler ve dolgu maddeleri kullanılmıştır: polipropilen, düşük viskoziteli (TU 214535465768); çapı 30 nm'den fazla olmayan ve uzunluğu 5 mm'den fazla olmayan çok duvarlı karbon nanotüpler; yüksek modüllü karbon fiber, VMN-4 sınıfı; altıgen bor nitrür.

Polimer matrisinde dolgu maddesinin farklı kütle fraksiyonlarına sahip numuneler, ekstrüzyon karıştırma yöntemi kullanılarak başlangıç ​​malzemelerinden elde edildi.

Etkisi altında polimer kompozitlerin moleküler yapısındaki değişiklikleri incelemek için bir yöntem olarak ultraviyole radyasyon Fourier dönüşümü kızılötesi spektrometresi kullanıldı. Spektrumlar, bir elmas kristal ile zayıflatılmış toplam iç yansıma (ATR) Smart iTR yöntemini uygulamaya yönelik bir eklentiye sahip bir Thermo Nicolet 380 spektrometre üzerine kaydedildi. Araştırma 4 cm-1 çözünürlükte gerçekleştirilmiş olup, analiz edilen alan 4000-650 cm-1 aralığındadır. Her spektrum, spektrometre aynasının 32 geçişinin ortalaması alınarak elde edildi. Her numune alınmadan önce bir karşılaştırma spektrumu alındı.

Ultraviyole radyasyonun etkisi altında deneysel polimer kompozitlerin yüzeyindeki değişiklikleri incelemek için, damıtılmış su ile ıslanmanın temas açısını belirleyen bir yöntem kullanıldı. Temas açısı ölçümleri KRÜSS EasyDrop DSA20 damla şekli analiz sistemi kullanılarak yapılmaktadır. Temas açısını hesaplamak için Young-Laplace yöntemi kullanıldı. Bu yöntemde damlanın tüm çevresi değerlendirilir; Seçimde yalnızca damlanın dış hatlarını belirleyen arayüzey etkileşimleri değil, aynı zamanda damlanın sıvının ağırlığından dolayı tahrip olmadığı gerçeği de dikkate alınır. Young-Laplace denkleminin başarılı bir şekilde yerleştirilmesinden sonra temas açısı, üç fazın temas noktasındaki teğetin eğimi olarak belirlenir.

3. Sonuçlar ve tartışma

3.1. Polimer kompozitlerin moleküler yapısındaki değişikliklere ilişkin çalışmaların sonuçları

Dolgu maddesi içermeyen polipropilenin spektrumu (Şekil 1), bu polimerin tüm karakteristik çizgilerini içerir. Her şeyden önce bunlar hidrojen atomlarının titreşim çizgileridir. fonksiyonel gruplar CH3 ve CH2. 2498 cm-1 ve 2866 cm-1 dalga numaraları bölgesindeki çizgiler metil grubunun (CH3) asimetrik ve simetrik gerilme titreşimlerinden sorumludur ve 1450 cm-1 ve 1375 cm-1 çizgileri ise metil grubunun (CH3) asimetrik ve simetrik gerilme titreşimlerinden sorumludur. aynı grubun bükülme simetrik ve asimetrik titreşimleri. 2916 cm-1 ve 2837 cm-1 çizgileri metilen gruplarının (CH2) gerilme titreşim çizgilerine atfedilmektedir. 1116 cm-1 dalga numaralarında bantlar,
998 cm-1, 974 cm-1, 900 cm-1, 841 cm-1 ve 809 cm-1 genellikle düzenlilik bantları olarak anılır, yani polimerin düzenlilik bölgelerinin neden olduğu çizgilere bazen denir; kristallik bantları. 1735 cm-1 bölgesinde, presleme işlemi sırasında polipropilenin hafif oksidasyonu ile ilişkili olabilecek C=O bağının titreşimlerine atfedilebilecek düşük yoğunluklu bir çizginin varlığına dikkat etmek önemlidir. Spektrum ayrıca C=C çift bağlarının oluşumundan sorumlu bantları da içerir.
(1650-1600 cm-1), numunenin UV radyasyonu ile ışınlanmasından sonra ortaya çıktı. Ek olarak bu özel örnek, C=O çizgisinin maksimum yoğunluğuyla karakterize edilir.

Şekil 1. Ultraviyole radyasyona direnç testinden sonra polipropilenin IR spektrumları

Bor nitrür ile doldurulmuş kompozitlerin UV ışınlarına maruz kalması sonucu çeşitli yapılarda (aldehit, keton, eter) C=O bağları (1735-1710 cm-1) oluşur. UV radyasyonu ile ışınlanmış %40 ve %25 bor nitrür içeren saf polipropilen ve polipropilen numunelerinin spektrumları genellikle C=C çift bağlarının (1650-1600 cm-1) oluşumundan sorumlu bantlar içerir. UV ışınımına maruz kalan polimer kompozit numuneleri üzerinde 1300-900 cm-1 dalga numaraları bölgesindeki düzenlilik (kristallik) bantları gözle görülür şekilde genişler; bu, polipropilenin kristal yapısının kısmen bozulduğunu gösterir. Ancak polimer kompozit malzemelerin altıgen bor nitrürle doldurulma derecesi arttıkça polipropilenin kristal yapısının bozulması azalır. UV'ye maruz kalma aynı zamanda numunelerin yüzeyinin hidrofilikliğinde de bir artışa yol açtı; bu, 3000 cm-1 bölgesinde geniş bir hidrokso grubu çizgisinin varlığında ifade edilir.

Şekil 2. Ultraviyole radyasyona direnç testi sonrasında %25 (ağırlıkça) altıgen bor nitrür içeren polipropilen bazlı bir polimer kompozitin IR spektrumu

Testten önce ve sonra %20 (kütle) karbon fiber ve nanotüp karışımıyla doldurulmuş polipropilen spektrumları pratik olarak birbirinden farklı değildir; bunun başlıca nedeni, IR radyasyonunun malzemenin karbon bileşeni tarafından güçlü bir şekilde emilmesinden kaynaklanan spektrum bozulmasıdır. .

Elde edilen verilere dayanarak, polipropilen, VMN-4 karbon fiber ve karbon nanotüp bazlı kompozit numunelerinin, 1730 cm- civarında bir pikin varlığı nedeniyle az sayıda C=O bağı içerdiği yargısına varılabilir. -1, ancak numunelerdeki bu bağların sayısını belirlemek güvenilirdir, spektrumun bozulmasından dolayı mümkün değildir.

3.2. Polimer kompozitlerin yüzeyindeki değişikliklere ilişkin bir çalışmanın sonuçları

Tablo 1, altıgen bor nitrür ile doldurulmuş polimer kompozitlerin deneysel numunelerinin yüzeyindeki değişikliklere ilişkin bir çalışmanın sonuçlarını sunmaktadır. Sonuçların analizi, polipropilenin altıgen bor nitrür ile doldurulmasının polimer kompozit yüzeyinin ultraviyole radyasyona karşı direncini arttırdığı sonucuna varmamızı sağlar. Doldurma derecesindeki bir artış, hidrofiliklik artışıyla kendini gösteren yüzeyin daha az bozulmasına yol açar; bu, polimer kompozitlerin deneysel numunelerinin moleküler yapısındaki değişikliklerin incelenmesinin sonuçlarıyla iyi bir uyum içindedir.

Tablo 1. Ultraviyole radyasyona karşı direncin test edilmesi sonucunda altıgen bor nitrür ile doldurulmuş polimer kompozitlerin yüzeyinin temas açısındaki değişikliklerin sonuçları

Karbon fiber ve nanotüp karışımı ile doldurulmuş polimer kompozitlerin deneysel numunelerinin yüzeyindeki değişikliklerin incelenmesinin sonuçlarının analizi (Tablo 2), polipropilenin karbon malzemelerle doldurulmasının bu polimer kompozitleri ultraviyole radyasyona karşı dirençli hale getirdiği sonucuna varmamızı sağlar. Bu gerçek, karbon malzemelerin aktif olarak ultraviyole radyasyonu absorbe etmesiyle açıklanmaktadır.

Tablo 2. Karbon fiber ve nanotüplerle doldurulmuş polimer kompozitlerin ultraviyole radyasyon direnci testine bağlı olarak yüzey temas açısındaki değişikliklerin sonuçları

4. Sonuç

Polipropilen bazlı kompozitlerin ultraviyole radyasyona karşı direnci üzerine yapılan bir çalışmanın sonuçlarına göre, polimere altıgen bor nitrürün eklenmesi, kompozitlerin yüzeyinin ve kristal yapısının bozulmasını önemli ölçüde azaltır. Bununla birlikte, karbon malzemeler ultraviyole radyasyonu aktif olarak emer, böylece polimerlere ve karbon fiberlere ve nanotüplere dayalı kompozitlerin ultraviyole radyasyona karşı yüksek direncini sağlar.

Çalışma, 8 Temmuz 2011 tarih ve 16.516.11.6099 sayılı Devlet sözleşmesi olan “2007-2013 Rusya'nın bilimsel ve teknolojik kompleksinin geliştirilmesinde öncelikli alanlarda araştırma ve geliştirme” federal hedef programı çerçevesinde gerçekleştirildi.

İnceleyenler:

Serov G.V., doktor teknik bilimler, NUST MISIS, Moskova Fonksiyonel Nanosistemler ve Yüksek Sıcaklık Malzemeleri Bölümü Profesörü.

Kondakov S.E., Teknik Bilimler Doktoru, NUST MISIS Fonksiyonel Nanosistemler ve Yüksek Sıcaklık Malzemeleri Bölümü'nde kıdemli araştırmacı, Moskova.

Bibliyografik bağlantı

Mimaride akrilik

En güzelini yaratmak için akrilik cam kullanılır mimari yapılar- şeffaf çatı kaplama, cepheler, yol bariyerleri, tenteler, kanopiler, çardaklar. Bütün bu yapılar çalıştırılıyor açık havada sürekli güneş radyasyonuna maruz kalma. Makul bir soru ortaya çıkıyor: Akrilik yapılar, mükemmel performans özelliklerini, parlaklığı ve şeffaflığı korurken, kavurucu güneş ışınlarının "saldırısına" dayanabilecek mi? Sizi memnun etmek için acele ediyoruz: endişelenmenize gerek yok. Akrilik yapılar, sıcak ülkelerde bile sürekli olarak ultraviyole radyasyona maruz kalan dış mekanlarda güvenle kullanılabilir.

Akrilikin UV ışınlarına dayanıklılık açısından diğer plastiklerle karşılaştırılması

Akrilikleri diğer plastiklerle karşılaştırmaya çalışalım. Günümüzde cephe ve çatı camlama ve çit yapılarının imalatında çok sayıda farklı şeffaf plastik kullanılmaktadır. İlk bakışta akrilikten hiçbir farkı yoktur. Ancak görsel özellikleri bakımından akriliğe benzeyen sentetik malzemeler özelliklerini kaybeder. görsel çekicilik doğrudan güneş ışığında birkaç yıl kullandıktan sonra. Hiçbiri ek kaplamalar ve filmler düşük kaliteli plastiği ultraviyole radyasyondan koruyamaz uzun vadeli. Malzeme UV ışınlarına karşı hassas kalır ve ne yazık ki her türlü yüzey kaplamasının güvenilirliğinden bahsetmeye gerek yoktur. Film ve vernik şeklindeki koruma zamanla çatlar ve soyulur. Bu tür malzemelerin sararmaya karşı garantisinin birkaç yılı aşmaması şaşırtıcı değildir. Plexiglas markalı akrilik cam bambaşka bir şekilde kendini gösteriyor. Malzeme doğal koruyucu özelliklere sahiptir, bu nedenle mükemmel özelliklerini en az otuz yıl boyunca kaybetmez.

Akriliği güneş ışığından koruma teknolojisi nasıl çalışıyor?

Pleksiglas UV ışınlarına dayanıklıdır benzersiz teknoloji kapsamlı koruma Doğal olarak UV ışınlarına dayanıklıdır. Koruma sadece yüzeyde değil, malzemenin tüm yapısı boyunca moleküler düzeyde oluşur. Pleksiglas üreticisi Plexiglas, sürekli dış mekan kullanımı sırasında yüzeyin sararmasına ve bulanıklaşmasına karşı 30 yıl garanti vermektedir. Bu garanti Plexiglas marka akrilik camdan yapılmış şeffaf, renksiz levhalar, borular, bloklar, çubuklar, oluklu ve nervürlü levhalar için geçerlidir. Tenteler, çatı kaplamalarışeffaf akrilik cepheler, çardaklar, çitler ve diğer pleksiglas ürünler hoş olmayan bir sarı renk tonu elde etmez.

Diyagram, akriliğin ışık geçirgenlik indeksindeki garanti süresi boyunca çeşitli durumlardaki değişiklikleri göstermektedir. iklim bölgeleri. Malzemenin ışık geçirgenliğinin bir miktar azaldığını görüyoruz ancak bunlar çıplak gözle görülemeyen minimal değişikliklerdir. Işık geçirgenliği endeksinde yüzde birkaç oranında bir azalma ancak kullanılarak belirlenebilir özel ekipman. Akrilik görsel olarak tamamen şeffaf ve parlak kalır.

Grafikte akriliğin ışık geçirgenliğindeki değişimlerin dinamiklerini aşağıdakilerle karşılaştırabilirsiniz: sıradan cam ve diğer plastikler. Öncelikle akriliğin orijinal halindeki ışık geçirgenliği daha yüksektir. Bu bugün bilinen en şeffaf plastik malzemedir. Zamanla fark daha belirgin hale gelir: Düşük kaliteli malzemeler kararmaya ve solmaya başlar, ancak akriliğin ışık geçirgenliği aynı kalır. aynı seviye. Akrilik dışında bilinen hiçbir plastik, güneş altında otuz yıl çalıştıktan sonra ışığın %90'ını iletemez. Bu nedenle akrilik tercih ediliyor modern tasarımcılar ve mimarlar en iyi projelerini yaratırken.

Işık iletiminden bahsettiğimizde ultraviyole ışınlarının güvenli spektrumundan bahsediyoruz. Akrilik cam, güneş radyasyonu spektrumunun tehlikeli kısmını engeller. Örneğin akrilik çatılı bir evde veya akrilik pencereli bir uçakta insanlar güvenilir cam koruması altındadır. Açıklığa kavuşturmak için ultraviyole radyasyonun doğasına bakalım. Spektrum kısa dalga, orta dalga ve uzun dalga radyasyona bölünmüştür. Her radyasyon türünün farklı etkileri vardır. etrafımızdaki dünya. Gezegenin ozon tabakası tarafından emilen en yüksek enerjili, kısa dalga boylu radyasyon, DNA moleküllerine zarar verebilir. Orta dalga - uzun süreli maruz kalma ciltte yanıklara neden olur ve temel vücut fonksiyonlarını engeller. En güvenli ve hatta kullanışlı olanı uzun dalga radyasyonudur. Tehlikeli orta dalga radyasyonunun yalnızca bir kısmı ve uzun dalga spektrumunun tamamı gezegenimize ulaşıyor. Akrilik sızıntıları faydalı spektrum UV radyasyonu, tehlikeli ışınları engeller. Bu çok önemli avantaj malzeme. Evin camlanması, odadaki maksimum ışığı korumanıza olanak tanır, insanları korur olumsuz etki ultraviyole.