نور خورشید ممکن است پلاستیک ها را تخریب کند

بسیاری از پلاستیک ها در برابر نور خورشید بدون افزودن مسدود کننده های نور، تثبیت کننده ها یا جاذب های UV تخریب می شوند.مواد ممکن است تغییر رنگ دهند، ترک بخورند یا کاملاً متلاشی شوند.

علائم تخریب پلاستیک توسط خورشید

• لایه بیرونی شکننده
• کاهش وزن مولکولی
• از دست دادن خواص مکانیکی
• تغییر خواص شیمیایی
• تغییر رنگ، زرد شدن
• محو شدن رنگ
• از دست دادن وضوح
• تشکیل ترک

اشعه ماوراء بنفش از سه نوع UVA، UVB و UVC تشکیل شده است.UVA پوست شما را برنزه می کند، در حالی که UVB باعث سوختن آن می شود.UVC یک میکروب کش است که میکروارگانیسم ها را از بین می برد.لایه اوزون زمین به طور موثر نور UVC را مسدود می کند.این UVB است که بیشترین تأثیر را در تخریب پلیمر دارد.

نور خورشید چگونه پلاستیک ها را تخریب می کند

پلاستیک ها از زنجیره های پلیمری تشکیل شده اند.بنابراین وقتی انرژی UV توسط بسیاری از پلاستیک‌ها جذب می‌شود، فوتون‌های موجود در مواد را تحریک می‌کند که سپس رادیکال‌های آزاد ایجاد می‌کنند و اینجاست که زنجیره‌های پلیمری می‌شکنند.این فرآیند به عنوان اکسیداسیون نوری شناخته می شود.علاوه بر این، وجود رطوبت، ناخالصی ها، مواد شیمیایی، بار مکانیکی، هوا، دما یا آلاینده های محیطی می تواند این فرآیند را تسریع کند.

پلاستیک هایی که در نور UV تخریب می شوند

افزودنی هایی برای مقاومت بهتر در برابر اکسیداسیون نوری ایجاد شده اند.اینها عبارتند از کربن سیاه، دی اکسید تیتانیوم روتیل، بنزوفنون، هیدروکسی فنیل-بنزوتری آزول، تثبیت کننده های آمین نور با مانع (HALS)، اگزانیلیدها، هیدروکسی بنزوفنون، هیدروکسی فنیل تری آزین ها و غیره.و هر پلاستیک ممکن است از یک یا چند مورد از اینها برای به دست آوردن بهترین مقاومت ممکن در برابر اشعه ماوراء بنفش استفاده کند.

• نایلون 6/6

نایلون 6/6 یکی از همه کاره ترین مواد ترموپلاستیک مهندسی است.از آنجایی که نایلون 6/6 دارای استحکام، شکل پذیری و مقاومت حرارتی عالی است، یک کاندیدای برجسته برای کاربردهای جایگزینی فلز است.با این حال، نایلون به مواد افزودنی مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش نیاز دارد.

• پلاستیک ABS

ABS یک پلاستیک مهندسی است که معمولاً برای چرخ دنده‌ها، زنجیر، پیچ‌ها، گیره‌ها، پمپ‌های سوخت، چمدان‌ها، روکش‌های ماشین چمن‌زنی و غیره استفاده می‌شود.استفاده از تثبیت‌کننده‌های UV هنگام استفاده از این مواد در خارج از منزل الزامی است.قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش می تواند منجر به از بین رفتن براقیت و حتی ایجاد ترک شود.

• پلی اتیلن با چگالی بالا

پلی اتیلن با چگالی بالا معمولا در کیسه های زباله، نایلون گلخانه ای ، کیسه های مواد غذایی، عایق سیم ها و کابل ها، مالچ کشاورزی، بطری ها و لوازم خانگی استفاده می شود.همچنین در ظروف آب میوه، ظروف شیر، سینی، جعبه ها و بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود.کربن سیاه اغلب برای مقاوم کردن HDPE در برابر نور خورشید استفاده می شود.درصدی بین 1-3 توصیه می شود.

• پلی کربنات

هنگامی که پلی کربنات در کاربردهای بیرونی استفاده می شود، به رنگ زرد متمایل می شود.همچنین، خواص مکانیکی از جمله مقاومت ضربه را از دست خواهد داد.بنابراین تثبیت کننده های UV اجباری می شوند.باید از یک جاذب UV هیدروکسی فنیل-بنزوتری آزول استفاده شود.

• پلی پروپیلن

اثرات اشعه ماوراء بنفش (UV) تا حد زیادی بر خواص پلی پرویلن تأثیر می گذارد.هنگامی که به مدت شش ماه در معرض نور مستقیم و قوی خورشید قرار می گیرد باعث از بین رفتن شدید استحکام خواص می شود، مگر اینکه از یک مهارکننده UV استفاده شود.حتی با اضافه شدن این موارد، امید به زندگی در شرایط شدید نور خورشید محدود است.

پلاستیکی که به طور طبیعی در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم است

با این حال، برخی از پلاستیک ها به طور طبیعی تحت اشعه UV خراب نمی شوند.اینها شامل اکریلیک و همچنین فلوروپلیمرها از جمله PTFE، FEP، PFA و PVDF است.از این رو اینها نیازی به مواد افزودنی ندارند و در تولید قطعات خودروها و حتی در قسمت‌هایی از فضاپیماها که در معرض دوره‌های طولانی UV هستند، مفیدند.