Ang nylon cable ties ay isang versatile fixation tool. Nakakita sila ng aplikasyon sa maraming lugar, kabilang ang panlabas na trabaho. Sa open air, ang mga cable clamp ay nakalantad sa maraming natural na impluwensya: pag-ulan, hangin, init ng tag-araw, malamig na taglamig, at higit sa lahat, sikat ng araw.

Ang mga sinag ng araw ay nakakapinsala sa mga screed, sinisira nila ang naylon, ginagawa itong malutong at binabawasan ang pagkalastiko, na humahantong sa pagkawala ng mga pangunahing katangian ng consumer ng produkto. Sa mga kondisyon ng gitnang Russia, ang isang screed na naka-install sa kalye ay maaaring mawalan ng 10% ng ipinahayag na lakas sa unang 2 linggo. Ang dahilan nito ay ang ultraviolet, mga electromagnetic wave na hindi nakikita ng mata na naroroon sa liwanag ng araw. Ito ay ang mahabang wavelength na UVA at sa mas maliit na lawak ang mid-length na UVB (dahil sa atmospera ay 10% lamang ang umabot sa ibabaw ng Earth) na mga saklaw ng UV na responsable para sa napaaga na pagtanda ng mga nylon screed.

Ang negatibong epekto ng UV ay nasa lahat ng dako, kahit na sa mga rehiyon kung saan kakaunti ang maaraw na araw, dahil. 80% ng mga sinag ay tumagos sa mga ulap. Ang sitwasyon ay pinalala sa hilagang mga rehiyon, kasama ang kanilang mahabang taglamig, dahil ang pagkamatagusin ng kapaligiran sa sikat ng araw ay tumataas at ang snow ay sumasalamin sa mga sinag, kaya nagdodoble sa pagkakalantad sa UV.

Karamihan sa mga supplier ay nagmumungkahi na gumamit ng itim na kurbata bilang solusyon sa pagtanda ng nylon yoke mula sa sikat ng araw. Ang mga screed na ito ay nagkakahalaga ng pareho sa kanilang mga neutral na puting katapat, at ang pagkakaiba lamang ay upang makakuha ng isang itim na kulay sa tapos na produkto, isang maliit na halaga ng coal powder o soot ay idinagdag sa hilaw na materyal bilang isang pangkulay na pigment. Ang additive na ito ay napakaliit na hindi nito kayang protektahan ang produkto mula sa pagkasira ng UV. Ang ganitong mga screed ay karaniwang tinutukoy bilang "lumalaban sa panahon". Ang pag-asa na ang gayong screed ay gagana nang may mabuting pananampalataya sa bukas na hangin ay kapareho ng pagsisikap na panatilihing mainit-init sa lamig sa pamamagitan ng pagsusuot lamang ng damit na panloob.

Kapag naka-install sa labas, tanging mga tali na gawa sa UV-stabilized polyamide 66 ang maaasahang makatiis ng mga load sa loob ng mahabang panahon. Ang kanilang buhay ng serbisyo, kumpara sa mga karaniwang ugnayan sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet, ay malaki ang pagkakaiba-iba. Ang isang positibong epekto ay nakakamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga espesyal na UV stabilizer sa mga hilaw na materyales. Ang senaryo ng pagkilos ng mga light stabilizer ay maaaring iba: maaari silang sumipsip (sumisipsip) ng liwanag, na naglalabas ng hinihigop na enerhiya pagkatapos ay sa anyo ng init; maaaring pumasok sa mga reaksiyong kemikal sa mga produkto ng pangunahing pagkabulok; maaaring pabagalin (inhibit) ang mga hindi gustong proseso.

Ang mga polimer ay mga aktibong kemikal na kamakailan ay nakakuha ng malawak na katanyagan dahil sa malawakang pagkonsumo ng mga produktong plastik. Bawat taon, ang dami ng paggawa ng mundo ng mga polimer ay lumalaki, at ang mga materyales na ginawa gamit ang mga ito ay nakakakuha ng mga bagong posisyon sa mga sektor ng sambahayan at pang-industriya.

Ang lahat ng mga pagsusuri sa produkto ay isinasagawa sa mga kondisyon ng laboratoryo. Ang kanilang pangunahing gawain ay kilalanin ang mga salik sa kapaligiran na may mapangwasak na epekto sa mga produktong plastik.

Ang pangunahing pangkat ng mga salungat na kadahilanan na sumisira sa mga polimer

Ang paglaban ng mga partikular na produkto sa mga negatibong kondisyon ng klima ay tinutukoy na isinasaalang-alang ang dalawang pangunahing pamantayan:

• ang kemikal na komposisyon ng polimer;
• uri at lakas ng mga panlabas na salik.

Sa kasong ito, ang masamang epekto sa mga produktong polimer ay tinutukoy ng oras ng kanilang kumpletong pagkawasak at ang uri ng epekto: agarang kumpletong pagkawasak o banayad na mga bitak at mga depekto.

Ang mga salik na nakakaapekto sa pagkasira ng mga polimer ay kinabibilangan ng:

• mga mikroorganismo;
• thermal energy ng iba't ibang antas ng intensity;
• mga pang-industriyang emisyon na naglalaman ng mga nakakapinsalang sangkap;
• sobrang alinsangan;
• UV radiation;
• x-ray radiation;
• tumaas na porsyento ng oxygen at ozone compound sa hangin.

Ang proseso ng kumpletong pagkasira ng mga produkto ay pinabilis ng sabay-sabay na pagkilos ng ilang hindi kanais-nais na mga kadahilanan.

Ang isa sa mga kakaiba ng pagsusuri ng klimatiko ng mga polimer ay ang pangangailangan para sa kadalubhasaan sa pagsubok at pag-aaral ng impluwensya ng bawat isa sa mga nakalistang phenomena nang hiwalay. Gayunpaman, ang mga naturang resulta ng pagsusuri ay hindi maaaring tumpak na sumasalamin sa larawan ng pakikipag-ugnayan ng mga panlabas na kadahilanan sa mga produktong polimer. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga materyales ay kadalasang napapailalim sa pinagsamang mga epekto. Sa kasong ito, ang mapanirang epekto ay kapansin-pansing pinahusay.

Epekto ng ultraviolet radiation sa mga polimer

Mayroong maling kuru-kuro na ang mga produktong plastik ay partikular na napinsala ng sinag ng araw. Sa katunayan, ang ultraviolet radiation lamang ang may mapanirang epekto.

Ang mga bono sa pagitan ng mga atomo sa mga polimer ay maaaring sirain lamang sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag ng spectrum na ito. Ang mga kahihinatnan ng gayong masamang epekto ay maaaring makita sa paningin. Maaari silang ipahayag:

• sa pagkasira ng mga mekanikal na katangian at lakas ng produktong plastik;
• nadagdagan ang hina;
• pagkasunog.

Sa mga laboratoryo, ang mga xenon lamp ay ginagamit para sa mga naturang pagsubok.

Ang mga eksperimento ay isinasagawa din upang muling likhain ang mga kondisyon ng pagkakalantad sa UV radiation, mataas na kahalumigmigan at temperatura.

Ang ganitong mga pagsusuri ay kinakailangan upang makagawa ng mga konklusyon tungkol sa pangangailangan na gumawa ng mga pagbabago sa kemikal na komposisyon ng mga sangkap. Kaya, upang ang materyal na polimer ay maging lumalaban sa UV radiation, ang mga espesyal na adsorber ay idinagdag dito. Dahil sa kakayahang sumisipsip ng sangkap, ang proteksiyon na layer ay isinaaktibo.

Ang katatagan at lakas ng interatomic bond ay maaari ding tumaas sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga stabilizer.

Ang mapanirang pagkilos ng mga mikroorganismo

Ang mga polimer ay mga sangkap na lubos na lumalaban sa bakterya. Gayunpaman, ang ari-arian na ito ay tipikal lamang para sa mga produktong gawa sa mataas na kalidad na plastik.

Sa mababang kalidad na mga materyales, ang mga mababang molekular na timbang ay idinagdag na may posibilidad na maipon sa ibabaw. Ang isang malaking bilang ng mga naturang sangkap ay nag-aambag sa pagkalat ng mga mikroorganismo.

Ang mga kahihinatnan ng mapanirang epekto ay maaaring mapansin nang mabilis, dahil:

• nawala ang mga katangian ng aseptiko;
• ang antas ng transparency ng produkto ay nabawasan;
• lumalabas ang brittleness.

Kabilang sa mga karagdagang kadahilanan na maaaring humantong sa isang pagbawas sa pagganap ng mga polimer, dapat itong pansinin ang mataas na temperatura at halumigmig. Lumilikha sila ng mga kondisyon na kanais-nais para sa aktibong pag-unlad ng mga microorganism.

Ang patuloy na pananaliksik ay naging posible upang mahanap ang pinaka-epektibong paraan upang maiwasan ang paglaki ng bakterya. Ito ang pagdaragdag ng mga espesyal na sangkap - fungicides - sa komposisyon ng mga polimer. Ang pag-unlad ng bakterya ay nasuspinde dahil sa mataas na toxicity ng sangkap para sa pinakasimpleng microorganism.

Posible bang i-neutralize ang epekto ng mga negatibong natural na kadahilanan?

Bilang resulta ng pananaliksik, posibleng maitatag na karamihan sa mga produktong plastik sa modernong merkado ay hindi nakikipag-ugnayan sa oxygen at sa mga aktibong compound nito.

Gayunpaman, ang mekanismo ng pagkasira ng polimer ay maaaring ma-trigger ng pinagsamang pagkilos ng oxygen at mataas na temperatura, halumigmig, o ultraviolet radiation.

Gayundin, kapag nagsasagawa ng mga espesyal na pag-aaral, posible na pag-aralan ang mga tampok ng pakikipag-ugnayan ng mga polymeric na materyales sa tubig. Ang likido ay nakakaapekto sa mga polimer sa tatlong paraan:

1. pisikal;
2. kemikal (hydrolysis);
3. photochemical.

Ang karagdagang sabay-sabay na pagkakalantad sa mataas na temperatura ay maaaring mapabilis ang proseso ng pagkasira ng mga produktong polimer.

Kaagnasan ng mga plastik

Sa isang malawak na kahulugan, ang konseptong ito ay nagpapahiwatig ng pagkasira ng materyal sa ilalim ng negatibong impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan. Kaya, ang terminong "polymer corrosion" ay dapat na maunawaan bilang isang pagbabago sa komposisyon o mga katangian ng isang sangkap na sanhi ng isang masamang epekto, na humahantong sa bahagyang o kumpletong pagkasira ng produkto.

Ang mga proseso ng naka-target na pagbabagong-anyo ng mga polimer upang makakuha ng mga bagong katangian ng materyal ay hindi nahuhulog sa ilalim ng kahulugang ito.

Dapat nating pag-usapan ang tungkol sa kaagnasan, halimbawa, kapag ang polyvinyl chloride ay nakipag-ugnayan at nakikipag-ugnayan sa isang agresibong kemikal na kapaligiran - kloro.

Ang enamel resistance sa pagkupas

Natukoy ang conditional lightfastness sa mga sample ng dark gray na RAL 7016 enamel sa REHAU BLITZ PVC profile.

Ang conditional light fastness ng paintwork ay tinutukoy sa mga pagsubok alinsunod sa mga pamantayan:

GOST 30973-2002 "Mga profile ng Polyvinyl chloride para sa mga bloke ng bintana at pinto. Paraan para sa pagtukoy ng paglaban sa mga impluwensya ng klimatiko at pagtatasa ng tibay". p. 7.2, tab. 1, tantiya. 3.

Ang pagtukoy sa conditional light fastness sa intensity ng radiation na 80±5 W/m 2 ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagbabago ng gloss ng mga coatings at mga katangian ng kulay. Ang mga katangian ng kulay ng mga coatings ay tinutukoy sa isang Spectroton device pagkatapos punasan ang mga sample gamit ang isang tuyong tela upang alisin ang nabuong plaka.

Ang pagbabago sa kulay ng mga sample sa panahon ng pagsubok ay hinuhusgahan ng pagbabago sa mga coordinate ng kulay sa sistema ng CIE Lab, na kinakalkula ang ΔE. Ang mga resulta ay ipinapakita sa talahanayan 1.

Talahanayan 1 - Pagbabago sa gloss at mga katangian ng kulay ng mga coatings

	Oras ng paghawak, h			Pagkawala ng gloss, %	Coordinate ng kulay - L	Coordinate ng kulay - a	Coordinate ng kulay -b	Pagbabago ng kulay Δ E sa pamantayan
		Bago ang pagsubok	Pagkatapos ng pagsubok

Ang mga sample 1 hanggang 4 ay itinuturing na nakapasa sa pagsusulit.

Ang data ay ibinigay para sa sample No. 4 - 144 na oras ng UV irradiation, na tumutugma sa GOST 30973-2002 (40 kondisyong taon):

L = 4.25 pamantayan 5.5; a = 0.48 norm 0.80; b = 1.54 pamantayan 3.5.

Konklusyon:

Ang lakas ng light flux hanggang 80±5 W/m 2 ay humahantong sa isang matalim na pagbaba sa gloss ng mga coatings ng 98% pagkatapos ng 36 na oras ng pagsubok bilang resulta ng pagbuo ng plaka. Sa patuloy na pagsubok, walang karagdagang pagkawala ng gloss ang mangyayari. Ang light fastness ay maaaring mailalarawan alinsunod sa GOST 30973-2002 - 40 kondisyong taon.

Ang mga katangian ng kulay ng patong ay nasa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon at sumusunod sa GOST 30973-2002 sa mga sample No. 1, No. 2, No. 3, No. 4.

1

Ang mga composite na materyales batay sa polypropylene na lumalaban sa UV radiation ay nakuha. Upang masuri ang antas ng photodegradation ng polypropylene at composites batay dito, ang IR spectroscopy ay ang pangunahing tool. Kapag ang polimer ay nasira, ang mga bono ng kemikal ay nasira at ang materyal ay na-oxidized. Ang mga prosesong ito ay makikita sa IR spectra. Gayundin, ang pagbuo ng mga proseso ng polymer photodegradation ay maaaring hatulan ng pagbabago sa istraktura ng ibabaw na nakalantad sa pag-iilaw ng UV. Ito ay makikita sa pagbabago sa contact angle ng basa. Ang polypropylene na nagpapatatag sa iba't ibang mga sumisipsip ng UV ay pinag-aralan ng IR spectroscopy at mga pagsukat ng anggulo ng contact. Boron nitride, multi-walled carbon nanotubes, at carbon fibers ay ginamit bilang mga filler para sa polymer matrix. Ang IR absorption spectra ng polypropylene at composites batay dito ay nakuha at nasuri. Batay sa data na nakuha, ang mga konsentrasyon ng mga filter ng UV sa polymer matrix, na kinakailangan upang maprotektahan ang materyal mula sa photodegradation, ay natukoy. Bilang resulta ng pananaliksik, napag-alaman na ang mga ginamit na tagapuno ay makabuluhang binabawasan ang pagkasira ng ibabaw at kristal na istraktura ng mga pinagsama-sama.

polypropylene

UV radiation

nanotubes

boron nitride

1. A. L. Smith, Applied IR Spectroscopy. Mga pangunahing kaalaman, pamamaraan, analytical application. – M.: Mir, 1982.

2. Bertin D., M. Leblanc, S. R. A. Marque, D. Siri. Polypropylene degradation: Theoretical at experimental investigations// Polymer Degradation and Stability. - 2010. - V. 95, I.5. - P. 782-791.

3. Guadagno L., Naddeo C., Raimondo M., Gorrasi G., Vittoria V. Epekto ng carbon nanotubes sa photo-oxidative durability ng syndiotactic polypropylene // Polymer Degradation and Stability. - 2010. - V.95, I. 9. - P. 1614-1626.

4. Horrocks A. R., Mwila J., Miraftab M., Liu M., Chohan S. S. Ang impluwensya ng carbon black sa mga katangian ng orientated polypropylene 2. Thermal at photodegradation // Polymer Degradation and Stability. - 1999. - V. 65, I.1. – P. 25-36.

5. Jia H., Wang H., Chen W. Ang kumbinasyong epekto ng mga hindered amine light stabilizer na may UV absorbers sa radiation resistance ng polypropylene // Radiation Physics and Chemistry. - 2007. - V.76, I. 7. - P. 1179-1188.

6. Kaczmarek H., Ołdak D., Malanowski P., Chaberska H. Epekto ng maikling wavelength na UV-irradiation sa pagtanda ng polypropylene / cellulose compositions // Polymer Degradation and Stability. - 2005. - V.88, I.2. - P. 189-198.

7. Kotek J., Kelnar I., Baldrian J., Raab M. Structural transformations ng isotactic polypropylene na dulot ng heating at UV light // European Polymer Journal. - 2004. - V.40, I.12. - P. 2731-2738.

1. Panimula

Ang polypropylene ay ginagamit sa maraming lugar: sa paggawa ng mga pelikula (lalo na sa packaging), mga lalagyan, mga tubo, mga bahagi ng teknikal na kagamitan, bilang isang de-koryenteng insulating material, sa konstruksiyon, at iba pa. Gayunpaman, kapag nalantad sa UV radiation, nawawala ang pagganap ng polypropylene dahil sa pagbuo ng mga proseso ng photodegradation. Samakatuwid, ang iba't ibang mga sumisipsip ng UV (UV filter) ay ginagamit upang patatagin ang polimer, parehong organic at inorganic: dispersed metal, ceramic particle, carbon nanotubes at fibers.

Upang masuri ang antas ng photodegradation ng polypropylene at composites batay dito, ang pangunahing tool ay IR spectroscopy. Kapag ang polimer ay nasira, ang mga bono ng kemikal ay nasira at ang materyal ay na-oxidized. Ang mga prosesong ito ay makikita sa
IR spectra. Sa pamamagitan ng bilang at posisyon ng mga taluktok sa spectra ng pagsipsip ng IR, maaaring hatulan ng isa ang likas na katangian ng sangkap (pagsusuri ng husay), at sa pamamagitan ng intensity ng mga banda ng pagsipsip - ang dami ng sangkap (pagsusuri ng dami), at, dahil dito, tasahin ang antas ng pagkasira ng materyal.

Gayundin, ang pagbuo ng mga proseso ng polymer photodegradation ay maaaring hatulan ng pagbabago sa istraktura ng ibabaw na nakalantad sa pag-iilaw ng UV. Ito ay makikita sa pagbabago sa contact angle ng basa.

Sa gawaing ito, ang polypropylene na nagpapatatag sa iba't ibang mga sumisipsip ng UV ay pinag-aralan ng IR spectroscopy at mga pagsukat ng anggulo ng contact.

2. Mga materyales at eksperimentong pamamaraan

Habang ginamit ang mga hilaw na materyales at tagapuno: polypropylene, mababang lagkit (TU 214535465768); multilayer carbon nanotubes na may diameter na hindi hihigit sa 30 nm at haba na hindi hihigit sa 5 mm; high-modulus carbon fiber, grade VMN-4; hexagonal boron nitride.

Ang mga sample na may iba't ibang mass fraction ng filler sa polymer matrix ay nakuha mula sa mga panimulang materyales sa pamamagitan ng extrusion mixing.

Ang Fourier IR spectrometry ay ginamit bilang isang paraan para sa pag-aaral ng mga pagbabago sa molekular na istruktura ng mga polymer composites sa ilalim ng pagkilos ng ultraviolet radiation. Ang spectra ay naitala sa isang Thermo Nicolet 380 spectrometer na may attachment para sa pagpapatupad ng frustrated total internal reflection (ATR) Smart iTR method na may diamond crystal. Ang survey ay isinagawa na may resolusyon na 4 cm-1, ang nasuri na lugar ay nasa hanay na 4000-650 cm-1. Ang bawat spectrum ay nakuha sa pamamagitan ng pag-average ng 32 pass ng spectrometer mirror. Kinuha ang spectrum ng paghahambing bago kunin ang bawat sample.

Upang pag-aralan ang pagbabago sa ibabaw ng mga eksperimentong polymer composites sa ilalim ng pagkilos ng ultraviolet radiation, ginamit namin ang paraan ng pagtukoy ng anggulo ng contact ng basa na may distilled water. Isinasagawa ang mga pagsukat ng anggulo ng contact gamit ang KRÜSS EasyDrop DSA20 drop shape analysis system. Ang paraan ng Young-Laplace ay ginamit upang kalkulahin ang anggulo ng pagkontak ng basa. Sa pamamaraang ito, tinatantya ang kumpletong tabas ng drop; ang pagpili ay isinasaalang-alang hindi lamang ang mga interfacial na pakikipag-ugnayan na tumutukoy sa tabas ng drop, ngunit din ang katotohanan na ang drop ay hindi nawasak dahil sa bigat ng likido. Pagkatapos ng matagumpay na pagpili ng Young-Laplace equation, ang anggulo ng basa ay tinutukoy bilang slope ng tangent sa punto ng contact ng tatlong phase.

3. Resulta at diskusyon

3.1. Mga resulta ng mga pag-aaral ng mga pagbabago sa molekular na istraktura ng polymer composites

Ang spectrum ng polypropylene na walang tagapuno (Figure 1) ay naglalaman ng lahat ng mga linya na katangian ng polimer na ito. Una sa lahat, ito ay mga linya ng panginginig ng boses ng mga atomo ng hydrogen sa mga functional na grupo na CH3 at CH2. Ang mga linya sa rehiyon ng mga numero ng wave na 2498 cm-1 at 2866 cm-1 ay responsable para sa asymmetric at simetriko na pag-uunat ng mga vibrations ng methyl group (CH3), at ang mga linya na 1450 cm-1 at 1375 cm-1, naman, ay dahil sa baluktot na simetriko at asymmetric na vibrations ng parehong grupo. Ang mga linyang 2916 cm-1 at 2837 cm-1 ay tumutukoy sa mga linya ng lumalawak na vibrations ng mga methylene group (CH2). Mga guhit sa mga numero ng alon 1116 cm-1,
Ang 998 cm-1, 974 cm-1, 900 cm-1, 841 cm-1 at 809 cm-1 ay karaniwang tinutukoy bilang regularity bands, iyon ay, mga linya dahil sa polymer regularity regions, minsan din silang tinatawag na crystallinity bands. Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna sa pagkakaroon ng isang mababang-intensity na linya sa rehiyon ng 1735 cm-1, na dapat maiugnay sa mga vibrations ng C=O bond, na maaaring nauugnay sa isang bahagyang oksihenasyon ng polypropylene sa panahon ng proseso ng pagpindot. Ang spectrum ay naglalaman din ng mga banda na responsable para sa pagbuo ng mga dobleng bono C=C
(1650-1600 cm-1) na lumitaw pagkatapos ma-irradiated ang sample ng UV radiation. Bilang karagdagan, ang sample na ito ay nailalarawan sa pinakamataas na intensity ng linya ng C=O.

Figure 1. IR spectra ng polypropylene pagkatapos ng UV resistance testing

Bilang resulta ng pagkakalantad sa UV radiation sa mga composite na puno ng boron nitride, ang mga C=O bond (1735-1710 cm-1) ng iba't ibang kalikasan (aldehyde, ketone, eter) ay nabuo. Ang spectra ng UV-irradiated sample ng purong polypropylene at polypropylene na naglalaman ng 40% at 25% boron nitride ay naglalaman ng mga banda, kadalasang responsable para sa pagbuo ng C=C double bond (1650-1600 cm-1). Ang mga banda ng regularity (crystallinity) sa hanay ng mga wave number na 1300-900 cm-1 sa mga sample ng polymer composites na sumailalim sa UV irradiation ay kapansin-pansing lumalawak, na nagpapahiwatig ng bahagyang pagkasira ng crystalline na istraktura ng polypropylene. Gayunpaman, sa isang pagtaas sa antas ng pagpuno ng mga polymer composite na materyales na may hexagonal boron nitride, bumababa ang pagkasira ng mala-kristal na istraktura ng polypropylene. Ang pagkakalantad sa UV ay humantong din sa pagtaas ng hydrophilicity ng ibabaw ng mga sample, na ipinahayag sa pagkakaroon ng isang malawak na linya ng hydroxo group sa rehiyon na 3000 cm-1.

Figure 2. IR spectra ng isang polymer composite batay sa polypropylene na may 25% (wt.) hexagonal boron nitride pagkatapos ng UV resistance testing

Ang spectra ng polypropylene na puno ng 20% ​​(wt.) na pinaghalong carbon fibers at nanotubes bago at pagkatapos ng pagsubok ay halos hindi naiiba sa isa't isa, pangunahin dahil sa pagbaluktot ng spectrum dahil sa malakas na pagsipsip ng IR radiation ng carbon. bahagi ng materyal.

Batay sa data na nakuha, maaari itong hatulan na mayroong isang maliit na bilang ng mga C=O bond sa mga sample ng composites batay sa polypropylene, carbon fiber VMN-4 at carbon nanotubes, dahil sa pagkakaroon ng isang peak sa rehiyon ng 1730 cm-1, gayunpaman, maaasahang hatulan ang halaga ng mga bono na ito sa mga sample ay hindi posible dahil sa pagbaluktot ng spectra.

3.2. Mga Resulta ng Pag-aaral ng Mga Pagbabago sa Ibabaw ng Polymer Composites

Ang talahanayan 1 ay nagpapakita ng mga resulta ng isang pag-aaral ng mga pagbabago sa ibabaw ng mga eksperimentong sample ng polymer composites na puno ng hexagonal boron nitride. Ang isang pagsusuri ng mga resulta ay nagpapahintulot sa amin na tapusin na ang pagpuno ng polypropylene na may hexagonal boron nitride ay nagdaragdag ng paglaban ng ibabaw ng polymer composites sa ultraviolet radiation. Ang isang pagtaas sa antas ng pagpuno ay humahantong sa mas kaunting pagkasira ng ibabaw, na nagpapakita ng sarili sa isang pagtaas sa hydrophilicity, na nasa mabuting pagsang-ayon sa mga resulta ng pag-aaral ng mga pagbabago sa molekular na istraktura ng mga eksperimentong sample ng polymer composites.

Talahanayan 1. Mga resulta ng pagbabago ng contact angle ng ibabaw ng polymer composites na puno ng hexagonal boron nitride bilang resulta ng pagsubok sa paglaban sa ultraviolet radiation

Pagpuno ng antas ng BN	Basang anggulo, gr
	Bago ang pagsusulit	Pagkatapos ng pagsusulit

Ang pagsusuri ng mga resulta ng pag-aaral ng mga pagbabago sa ibabaw ng mga eksperimentong sample ng polymer composites na puno ng pinaghalong carbon fibers at nanotubes (Talahanayan 2) ay nagpapahintulot sa amin na tapusin na ang pagpuno ng polypropylene na may mga carbon na materyales ay ginagawang ang mga polymer composites na ito ay lumalaban sa ultraviolet radiation. Ang katotohanang ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga materyales ng carbon ay aktibong sumisipsip ng ultraviolet radiation.

Talahanayan 2. Mga resulta ng pagbabago ng contact angle ng ibabaw ng polymer composites na puno ng carbon fiber at nanotubes dahil sa pagsubok ng paglaban sa ultraviolet radiation

Degree ng pagpuno ng UV+CNT	Basang anggulo, gr
	Bago ang pagsusulit	Pagkatapos ng pagsusulit

4. Konklusyon

Ayon sa mga resulta ng pag-aaral ng paglaban ng mga composite batay sa polypropylene sa ultraviolet radiation, ang pagdaragdag ng hexagonal boron nitride sa polymer ay makabuluhang binabawasan ang pagkasira ng ibabaw at kristal na istraktura ng mga composite. Gayunpaman, ang mga materyales ng carbon ay aktibong sumisipsip ng ultraviolet radiation, sa gayon ay nagbibigay ng mataas na resistensya ng mga composite batay sa polymers at carbon fibers at nanotubes sa ultraviolet radiation.

Ang gawain ay isinasagawa sa loob ng balangkas ng pederal na target na programa "Pananaliksik at pag-unlad sa mga priyoridad na lugar ng pag-unlad ng pang-agham at teknolohikal na kumplikado ng Russia para sa 2007-2013", Kontrata ng estado na may petsang Hulyo 08, 2011 No. 16.516.11.6099.

Mga Reviewer:

Serov GV, Doctor of Technical Sciences, Propesor ng Department of Functional Nanosystems at High-Temperature Materials, National University of Science and Technology "MISiS", Moscow.

Kondakov S. E., Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Department of Functional Nanosystems at High-Temperature Materials, National University of Science and Technology "MISiS", Moscow.

Bibliographic na link

Kuznetsov D.V., Ilinykh I.A., Cherdyntsev V.V., Muratov D.S., Shatrova N.V., Burmistrov I.N. INVESTIGATION OF STABILITY OF POLYPROPYLENE-BASED POLYMERIC COMPOSITES TO UV RADIATION // Modern Problems of Science and Education. - 2012. - Hindi. 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=7503 (petsa ng access: 01.02.2020). Dinadala namin sa iyong pansin ang mga journal na inilathala ng publishing house na "Academy of Natural History"

Nabanggit na sa itaas (tingnan ang nakaraang artikulo) na ang mga sinag ng hanay ng UV ay karaniwang nahahati sa tatlong grupo depende sa haba ng daluyong:
[*]Long wave radiation (UVA) - 320-400 nm.
[*] Katamtaman (UVB) - 280-320 nm.
[*]Shortwave radiation (UVC) - 100-280 nm.
Ang isa sa mga pangunahing kahirapan sa pagsasaalang-alang sa epekto ng UV radiation sa thermoplastics ay ang intensity nito ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan: ang nilalaman ng ozone sa stratosphere, mga ulap, ang taas ng lokasyon, ang taas ng araw sa itaas ng abot-tanaw (kapwa sa araw. at sa panahon ng taon ) at mga pagmumuni-muni. Tinutukoy ng kumbinasyon ng lahat ng mga salik na ito ang antas ng intensity ng radiation ng UV, na makikita sa mapa ng Earth na ito:

Sa mga lugar na may kulay sa dark green, ang intensity ng UV radiation ay pinakamataas. Bilang karagdagan, dapat itong isaalang-alang na ang pagtaas ng temperatura at halumigmig ay higit na nagpapahusay sa epekto ng UV radiation sa thermoplastics (tingnan ang nakaraang artikulo).

[B]Ang pangunahing epekto ng UV radiation sa thermoplastics

Ang lahat ng uri ng UV - radiation ay maaaring magdulot ng photochemical effect sa istruktura ng polymeric na materyales, na maaaring maging kapaki-pakinabang at humantong sa pagkasira ng materyal. Gayunpaman, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa balat ng tao, mas mataas ang intensity ng radiation at mas maikli ang wavelength, mas malaki ang panganib ng pagkasira ng materyal.

[U]Degradasyon
Ang pangunahing nakikitang epekto mula sa epekto ng UV radiation sa mga polymeric na materyales ay ang hitsura ng tinatawag na. "mga chalky spot", pagkawalan ng kulay sa ibabaw ng materyal at pagtaas ng hina ng mga lugar sa ibabaw. Ang epektong ito ay madalas na makikita sa mga produktong plastik na patuloy na ginagamit sa labas: mga upuan sa mga stadium, kasangkapan sa hardin, greenhouse film, mga frame ng bintana, atbp.

Kasabay nito, ang mga produktong thermoplastic ay kadalasang kailangang makatiis sa pagkakalantad sa UV radiation ng mga uri at intensity na hindi matatagpuan sa Earth. Pinag-uusapan natin, halimbawa, ang tungkol sa mga elemento ng spacecraft, na nangangailangan ng paggamit ng mga materyales tulad ng FEP.

Ang mga epekto na nabanggit sa itaas mula sa pagkilos ng UV radiation sa thermoplastics ay nabanggit, bilang panuntunan, sa ibabaw ng materyal at bihirang tumagos nang mas malalim kaysa sa 0.5 mm sa istraktura. Gayunpaman, ang pagkasira ng materyal sa ibabaw sa ilalim ng pagkarga ay maaaring humantong sa pagkasira ng produkto sa kabuuan.

[U]Mga Mahilig
Kamakailan lamang, ang mga espesyal na polymer coatings ay natagpuan ang malawak na aplikasyon, sa partikular, batay sa polyurethane-acrylate, "self-healing" sa ilalim ng impluwensya ng UV radiation. Ang mga katangian ng pagdidisimpekta ng UV radiation ay malawakang ginagamit, halimbawa, sa mga pampalamig ng inuming tubig at maaaring pahusayin pa ng mga magagandang katangian ng paghahatid ng PET. Ang materyal na ito ay ginagamit din bilang isang proteksiyon na patong sa UV insecticidal lamp, na nagbibigay ng hanggang 96% light transmission sa kapal na 0.25 mm. Ginagamit din ang UV radiation upang ibalik ang tinta na inilapat sa isang plastic base.

Ang positibong epekto ng pagkakalantad sa UV radiation ay ang paggamit ng fluorescent whitening reagents (FWA). Maraming polimer ang may madilaw na kulay sa natural na liwanag. Gayunpaman, ang pagpapakilala ng mga sinag ng UV sa komposisyon ng materyal ng FWA ay hinihigop ng materyal at naglalabas pabalik ng mga sinag ng nakikitang hanay ng asul na spectrum na may wavelength na 400-500 nm.

[B] Epekto ng UV radiation sa thermoplastics

Ang enerhiya ng radiation ng UV na hinihigop ng thermoplastics ay nagpapasigla sa mga photon, na bumubuo naman ng mga libreng radical. Bagama't maraming thermoplastics sa kanilang natural, purong anyo ay hindi sumisipsip ng UV radiation, ang pagkakaroon ng mga nalalabi sa catalyst at iba pang mga contaminant sa kanilang komposisyon na nagsisilbing mga receptor ay maaaring humantong sa pagkasira ng materyal. Bukod dito, upang simulan ang proseso ng pagkasira, ang mga hindi gaanong bahagi ng mga pollutant ay kinakailangan, halimbawa, isang bilyong sodium sa komposisyon ng polycarbonate ay humahantong sa kawalang-tatag ng kulay. Sa pagkakaroon ng oxygen, ang mga libreng radical ay bumubuo ng oxygen hydroperoxide, na sumisira sa mga double bond sa molecular chain, na ginagawang malutong ang materyal. Ang prosesong ito ay madalas na tinutukoy bilang photooxidation. Gayunpaman, kahit na sa kawalan ng hydrogen, ang pagkasira ng materyal ay nangyayari pa rin dahil sa mga kaugnay na proseso, na partikular na tipikal para sa mga elemento ng spacecraft.

Ang mga thermoplastic na may mahinang UV resistance sa kanilang hindi binagong anyo ay kinabibilangan ng POM, PC, ABS at PA6/6.

Ang PET, PP, HDPE, PA12, PA11, PA6, PES, PPO, PBT ay itinuturing na sapat na lumalaban sa UV, tulad ng kumbinasyon ng PC/ABS.

Ang PTFE, PVDF, FEP at PEEK ay may magandang UV resistance.

Ang PI at PEI ay may mahusay na UV resistance.