Уф пластик: Стойкость пластиков к ультрафиолету

Стойкость пластиков к ультрафиолету

Ускоренные испытания полимеров на стойкость к ультрафиолету

Используемое оборудование: УФ-прожектор 10W, 250нм
http://www.nipg.ru/ru/magazin/uv-lampy/uf-prozhektor-10w-250nm

Влияние ультрафиолетового излучения на полимерные изделия.

Как известно, под воздействием солнечных лучей происходят изменения внешнего вида и различных свойств продукции промышленных предприятий, изготовленной из полимеров. Полимеры — это активные химические вещества, которые в последнее время приобретают широкую популярность из-за массового потребления пластмассовых изделий. С каждым годом растут объемы мирового производства полимеров, а изготовленные с их использованием материалы завоевывают новые позиции в бытовой и производственной сферах.

Разрушительное влияние ультрафиолета происходит за счет уничтожения связей между атомами в полимерах под воздействием лучей этого спектра. Последствия такого неблагоприятного воздействия можно наблюдать визуально. Они могут выражаться:

• в ухудшении механических свойств и прочности пластмассового изделия;
• повышении хрупкости;
• выгорании.

Основной видимый эффект от воздействия УФ–излучения на полимерные материалы – появление т.н. «меловых пятен», изменение цвета на поверхности материала и повышение хрупкости участков поверхности. Данный эффект можно часто наблюдать на пластиковых изделиях, постоянно эксплуатируемых вне помещений: сиденьях на стадионах, садовой мебели, тепличной пленке, оконных рамах и т.д.

Для изделий, эксплуатируемых на космических аппаратах предъявляют повышенные требования, что требует применения таких материалов как FEP.

Отмеченные выше эффекты от воздействия УФ-излучения редко проникают в структуру глубже 0.5 мм. Тем не менее, деградация материала на поверхности при наличии нагрузки может приводить к разрушению изделия в целом.

Многие полимеры в чистом виде не поглощают УФ-излучение. В то же время, наличие в их составе катализаторов и прочих загрязнений, служащих рецепторами, может приводить к деградации материала. Причем для начала процесса деградации требуются ничтожные доли загрязнителей, например, миллиардная доля натрия в составе поликарбоната ведет к нестабильности цвета. В присутствии кислорода свободные радикалы формируют гидроперекись кислорода, которая ломает двойные связи в молекулярной цепочке, что делает материал хрупким. Данный процесс часто называют фотоокислением. Однако даже при отсутствии водорода все равно происходит деградация материала вследствие связанных процессов, что особенно характерно для элементов космических аппаратов.

Среди полимеров, обладающих в немодифицированном виде неудовлетворительной стойкостью к УФ-излучению можно отметить POM, PC, ABS и PA6/6.

PET, PP, HDPE, PA12, PA11, PA6, PES, PPO, PBT считаются достаточно стойкими к УФ-излучению, как и комбинация PC/ABS.

Хорошей стойкостью к УФ-излучению обладают PTFE, PVDF, FEP и PEEK.

Великолепной стойкостью к УФ-излучению обладают PI и PEI.

Классический способ проведения испытаний.

Существуют требования технических условий и методический регламент на проведение испытаний по воздействию ультрафиолетовых излучений.

Согласно алгоритму методики, вначале выполняется внешний осмотр исследуемых предметов, измерение тех или иных контролируемых параметров. Подвергшийся воздействию образец по завершении испытания сравнивается с выбранным в начале испытания эталонным образцом. В методике оговариваются характеристики светового потока, которым облучают образец в специальной камере. Эти характеристики должны быть приближены к характеристикам солнечного светового потока, под воздействием которого будут находиться исследуемые изделия в ходе своей эксплуатации. Важно при этом учитывать:

• интенсивность и длительность процесса;

• влажностные показатели;

• соответствующий эксплуатационным реалиям угол облучения;

• цикличность или непрерывность воздействия и пр.

Необходимо различать испытания продукции в базовых условиях от испытаний на воздействие ультрафиолета в случаях, когда на продукцию воздействует полный комплекс вредных атмосферных факторов.

Базовыми в данном случае считаются условия, когда происходит интенсивное на уровне 1,8-2,0 мкал/см2 *мин облучение лучами с длиной волны в диапазоне 2,9-40,0 тысяч. В испытательной камере температура при замере в тени должна быть 60-градусной с возможным отклонением в ту или другую сторону на 2 градуса.

Важным параметром процедуры является длительность облучения. Для ее определения нужно разделить срок службы исследуемого продукта на значение К (для тропиков К=12, умеренного климата К=8).

Когда на продукцию воздействует полный комплекс вредных атмосферных факторов облучение ультрафиолетом при непрерывной процедуре выполняется в течение 5 суток, при циклической — 5 циклов.

Камеры как испытательное оборудование бывают двух видов: в одной имитируется жаркий с малой влажностью климат. В другой — все прочие. Облучение осуществляется с применением ламп ПРК или НГ (ртутно-кварцевые). Задействуемые в процедуре ртутные лампы из кварцевого стекла могут быть разного давления: низкого, среднего (1,0-3,0 атм.) и высокого. Световой поток может регулироваться, в рабочем процессе предусмотрены защитные устройства, потребность убрать искажающие чистоту эксперимента видимые лучи решается использованием специальных светофильтров.

Ускоренный способ проведения испытаний.

Многие полимеры, используемые в товарах широкого потребления, деградируют под действием УФ-света. Проблема проявляется в исчезновении цвета, потускнении поверхности, растрескивании, а иногда и полном разрушении самого изделия. Скорость разрушения (УФ-старение) возрастает с ростом времени воздействия и интенсивности солнечного света.

К чувствительным полимерам относятся термопластики, такие как полипропилен, полиэтилен, полиметилметакрилат (органическое стекло), а также специальные волокна, например, арамидное волокно. Поглощение ультрафиолета приводит к разрушению полимерной цепи и потере прочности в ряде точек структуры.

Электромагнитный спектр ультрафиолетового излучения может быть по-разному поделен на подгруппы. Стандарт ISO по определению солнечного излучения (ISO-DIS-21348) даёт следующие определения:

Ближний УФ диапазон часто называют «чёрным светом», так как он не распознаётся человеческим глазом, но при отражении от некоторых материалов спектр переходит в область видимого излучения вследствие явления фотолюминесценции. Но при относительно высоких яркостях, например, от диодов, глаз замечает фиолетовый свет, если излучение захватывает границу видимого света 400 нм.

Для дальнего и экстремального диапазона часто используется термин «вакуумный» (VUV), в виду того, что волны этого диапазона сильно поглощаются атмосферой Земли.

Для ускоренного способа выявления деградации пластиков можно использовать жесткое излучение UVC диапазона. На малозащищённых пластиках изменение цвета и повышение хрупкости можно заметить в самом начале теста, что позволит выявить этот фактор за предельно короткое время. Можно использовать люминесцентные ламы UVC диапазона, либо более мощные светодиодные решения.

УФ-прожектор 10W, 250нм 
http://www.nipg.ru/ru/magazin/uv-lampy/uf-prozhektor-10w-250nm

Заключение.

Испытания полимеров необходимы для того, чтобы сделать выводы о необходимости внесения изменений в химический состав веществ. Так, для того чтобы полимерный материал приобрел устойчивость к УФ-излучению, в него добавляют специальные адсорберы. За счет поглощающей способности вещества активизируется защитный слой.

Устойчивость и прочность межатомных связей также можно повысить путем введения стабилизаторов.

сравнительное тестирование 3D-печатных изделий из пластиков ABS и ASA / Хабр

Буквально на днях закончилось сравнительное тестирование пластиков на устойчивость к ультрафиолетовому излучению длительностью в 122 дня.

В тесте принимали участие два вида схожих пластика – белый ABS и белый ASA.

Если пластик ABS всем известен, то пластик ASA появился в продаже не так давно, и позиционируется как защищенный от ультрафиолетового излучения.

Нам было интересно узнать, насколько более устойчив ASA к УФ чем ABS.

Введение. Цели, задачи и средства тестирования:

деградация полимеров ABS и ASA под воздействием УФ-излучения.

Тестирование проводилось бактерицидной лампой T8 HNS мощностью 30 Вт фирмы OSRAM (Ledvance). Данная лампа излучает ультрафиолет самого жесткого «C» диапазона.

В природе это излучение задерживается атмосферой.

Данная лампа была выбрана для ускоренного проведения теста.

Многие полимеры, используемые в товарах широкого потребления, деградируют под действием УФ-света. Проблема проявляется в исчезновении цвета, потускнении поверхности, растрескивании, а иногда и полном разрушении самого изделия. Скорость разрушения возрастает с ростом времени воздействия и интенсивности солнечного света. Описанный эффект известен как УФ-старение и является одной из разновидностей старения полимеров.

К чувствительным полимерам относятся термопластики, такие как полипропилен, полиэтилен, полиметилметакрилат (органическое стекло), а также специальные волокна, например, арамидное волокно. Поглощение УФ приводит к разрушению полимерной цепи и потере прочности в ряде точек структуры.

Электромагнитный спектр УФ излучения может быть по-разному поделен на подгруппы. Стандарт ISO по определению солнечного излучения (ISO-DIS-21348) даёт следующие определения:

Ближний УФ диапазон часто называют «чёрным светом», так как он не распознаётся человеческим глазом, но при отражении от некоторых материалов спектр переходит в область видимого излучения вследствие явления фотолюминесценции. Но при относительно высоких яркостях, например, от диодов, глаз замечает фиолетовый свет, если излучение захватывает границу видимого света 400 нм.

Для дальнего и экстремального диапазона часто используется термин «вакуумный» (VUV), в виду того, что волны этого диапазона сильно поглощаются атмосферой Земли.

Подготовка эксперимента.

Для теста из обоих пластиков были распечатаны трубки диаметром 30 и длиной 50 мм. По 7 трубок каждого вида пластика. Использовали пластик ASA и ABS белого цвета одного производителя (BestFilament). Печатались в один заход соплом 0,5 мм с толщиной слоя 0,2 мм. Толщина стенки модели 0,5 мм. Все трубки были пронумерованы от I до VII. Первые шесть тестовых образцов были одеты на лампу, а образцы с цифрой VII мы оставили в качестве эталона для сравнительного анализа. Образцы непрерывно облучались УФ «C» диапазона различное количество времени, то есть мы примерно каждые 20 дней снимали одну пару трубок. Все снятые образцы хранились в пластиковом ZIP пакете в темном месте до окончания теста.

Фото всех образцов в пакете и на HNS лампе.

Ход облучения полимеров.

Итак, мы начали тестирование. На фото видно, что УФ просвечивается через ABS.

Это значит, что деградация данного пластика должна произойти по всему объему.

ASA, напротив, стойко сдерживал жесткое излучение.

Первую пару мы сняли через 18 дней (432 часа) воздействия УФ. Сразу стало заметно, что метка на пластике ABS выгорела, а на ASA внешне никаких изменений не было. Внутренняя поверхность трубок пожелтела и стала матовой. Визуально ABS пожелтел больше, даже снаружи. Образцы попахивают цветочной пыльцой и жженым сахаром.

Вторую пару мы сняли через 36 дней (864 часов) воздействия УФ. По сравнению с первой парой значительных изменений не замечено.

Третью пару сняли через 57 дней (1368 часов) воздействия УФ. ABS стал немного прозрачнее. ASA без изменений по сравнению с первым снятием.

Четвертую пару сняли через 75 дней (1800 часов) воздействия УФ. ABS стал еще более желтым. Такое ощущение, что он выцветает. Также, изменения стали происходить и с бумагой, которая закрывала края лампы. Бумага стала хрустеть.

Пятую пару сняли через 97 дней (2328 часов) воздействия УФ. Сильных отличий от предыдущего образца не видно.

Шестую пару решили подержать подольше. В итоге она провисела 122 дня (почти 3000 часов) под непрерывным жестким УФ… Для сравнения сделали несколько фото, повесив эталон с образцами VI. Свечение у эталонов более прозрачное.

Жаль, что камера не передает эти оттенки. За это время в бумажной упаковке появились дыры от ультрафиолета.

Тестирование подготовленных образцов.

Пришло время проводить механические тесты.

Да, все давили и рвали на специальном оборудовании. Для этого использовали два стенда.

Первый стенд динамометр SHIMPO FGV-10XY определяет максимальную силу давления, действующую на предмет. Второй стенд Regmed PU-2 определял максимальное усилие на разрыв, величину деформации до разрыва.

Сначала мы давили трубки, уложив их в ложемент похожей формы. После этого из образцов делались полоски шириной 5 мм, и рвались на втором стенде. Все результаты засняты на видео и сведены в таблицу.

Видео тестов: часть 1

По полученным данным построили диаграммы.

Итоги сравнительного тестирования полимеров ABS и ASA.

Тестирование показало, что пластик ASA довольно спокойно переносит длительное воздействие жесткого УФ излучения без серьезных потерь физических свойств. За 122 дня непрерывного облучения произошло небольшое падение эластичности образца с возрастанием прочностной характеристики на разрыв.

Что касается пластика ABS, то он резко снизил эластичность практически в начале теста. Под действием жесткого УФ излучения произошла деградация структуры материала, и пластик стал хрупким. Протестировать образец, провисевший 122 дня в УФ, не получилось. Он ломался при попытке зажать кольцо в установке.

Итоги и выводы тестирования.

Использование именно жесткой версии излучения С-диапазона позволило ускорить процесс и получить результаты более оперативно.

Стоит сделать допущение, что под воздействием солнечного света процессы протекают схожим образом, только для деградации пластика требуется больше времени, поскольку УФ «C» диапазона поглощается атмосферой, а в обыденной жизни встречается только в установках обеззараживания воды или в медицинских учреждениях в приборах антибактериальной обработки воздуха.

Очевидно, что оба эти пластика можно использовать в повседневной печати. Но если вы задумаете печать деталей для использования под воздействием солнечного света (вывески, детали машин) лучше использовать ASA.

Тем более, если планируете запустить свой спутник, или подарить знакомому доктору плафон для лампы кварцевания кабинета.

Тестирование провел: Силин Роман г. Смоленск

Пластик для теплиц 10 мил | Прозрачная пластиковая пленка толщиной 10 мил

• 4-летняя прозрачная пленка 10 мил

Если другие пленки для теплиц недостаточно прочны для окружающей среды, рассмотрите возможность инвестирования в наш пластик для теплиц толщиной 10 мил. UV Clear Scrim — пленка для теплиц, которой можно доверять! Наша прозрачная пластиковая пленка толщиной 10 мил обеспечивает более высокий уровень прочности, чем другие пленки толщиной 10 мил, сохраняя при этом светопропускание 85%. Этот четырехслойный экструзионный ламинат армирован прочным слоем холста, помещенным между двумя внешними слоями высокопрочной первичной пленки, а затем ламинирован вместе с другим слоем расплавленного полиэтилена. Ромбовидный рисунок расположен на расстоянии 3/8 дюйма друг от друга с дополнительной сеткой в ​​направлении обработки через каждые 3 дюйма по ширине для высокой устойчивости к разрыву, разрыву, проколу или измельчению. Эти тепличные листы толщиной 10 мил содержат высокие концентрации ингибиторов УФ-излучения и термостабилизаторов, чтобы продлить срок службы ваших теплиц и защитить растения от ветра, дождя и снега. Если другие прозрачные пластиковые рулоны недостаточно прочны для вашей окружающей среды, рассмотрите возможность инвестирования в прозрачный пластик для теплиц Farm Plastic Supply толщиной 10 мил, продукт, которому вы можете доверять!

Эта пластиковая пленка толщиной 10 мил содержит высокие концентрации ингибиторов УФ-излучения и термостабилизаторов, которые обеспечивают следующие преимущества:

·         Полиэтиленовая пленка толщиной 10 мил равномерно распределяет солнечный свет по всей теплице, предотвращая появление «горячих точек»

·        экстремальные температуры

·         Защищает вашу теплицу от ветра, дождя и снега

·         Увеличенный срок службы на открытом воздухе/многосезонное использование

·         Снижает потребность в двойном слое

Наш тепличный пластик толщиной 10 мил производится в США. Несмотря на малый вес, он очень прочен. Предлагается различной ширины и длины.

Многие из наших клиентов выбирают прочный вариант 10 mil skrim для недорогого решения для размещения оборудования и сельскохозяйственных материалов, поскольку это прочный материал, который прослужит долгие годы. Прозрачный материал поможет сохранить тепло в помещении в холодные месяцы. Огромные 10-миллиметровые листы также могут быть изготовлены на заказ. Пожалуйста, позвоните нам для нестандартных размеров, не указанных ниже.

Сравнение продуктов (0)

Сортировать по:

Имя по умолчанию (A — Z) Название (Z — A) Цена (Низкая > Высокая) Цена (Высокая > Низкая) Рейтинг (Самый высокий) Рейтинг (Самый низкий) Модель ( A — Z)Модель (Z — A)

Шоу:

25507075100

Ручная рукоятка для шторной цепи

Цепь длиной 4 метра для достижения большей высоты с помощью ручного коленчатого вала с отверстием, предназначенным для работы..

$83,98

Зажимы для теплиц из АБС-пластика

Белый нажимной зажим для теплиц для крепления пленки для теплиц к обручам и прогонам. Эти обручи..

9,98 $

Показано с 1 по 4 из 4 (1 страниц)

6 мл УФ-защитный пластик для теплиц

4 года стойкости к УФ-излучению 6 мл прозрачная пластиковая пленка для теплиц

Farm Plastic Supply предлагает один из лучших продуктов из пластика для теплиц, доступных на магазин; он может похвастаться прочностью, долговечностью и качеством благодаря 4-летней защите от ультрафиолета и более 90% пропускания света.

Особенности нашего УФ -защитного парникового пластика:

• Прозрачный 6 мил Пластическая полиэтиленовая тепличная пленка

• 4 -летний устойчивый к ультрафиолетовым излучениям

• 90% Световой трансмитации

• 20%. Мы нарезаем куски пластиковой пленки по заданным, нестандартным размерам. Независимо от размера, многослойная пластиковая технология толщиной 6 мил, используемая в этой пластиковой пленке для теплиц, придает ей высокую механическую прочность и гибкость.

  Обратите внимание, что эта тепличная пленка не должна вступать в непосредственный контакт с трубами из ПВХ, так как это вызывает преждевременное разрушение защитного покрытия.

  Светопропускание

  Конструкция нашего пластика для теплиц позволяет более 90 % света проходить внутрь теплицы. Вам нужен высокий коэффициент пропускания света, поскольку он поможет вашим растениям расти и развиваться.

  Рассеяние света

  Рассеивание света относится к тому, как свет распространяется по теплице, так как вы хотите, чтобы все ваши растения получали свет, а не только некоторые из них. Это способствует равномерному росту по всей теплице, даже для высоких и самозатеняющихся растений.

  Преимущества пластика для теплиц

  Большинство растений плохо себя чувствуют под прямыми солнечными лучами, так как этот свет распространяется неравномерно и может привести к неравномерному нагреву, ожогам и затенению некоторых растений.

  Что делает пластиковая пленка, так это преобразует прямой солнечный свет во что-то более рассеянное, поэтому все растения в вашей теплице будут получать его равномерно — это приводит к лучшему росту и растениям, которые могут процветать.

  Пластиковая пленка также может создать более равномерную температуру внутри вашей теплицы, что снижает вероятность появления горячих точек и передержки при одновременном повышении постоянства температуры, что способствует равномерному росту.

  Удобство VS Качество

  Хотя пластиковую пленку удобно покупать в местном магазине товаров для дома, мы настоятельно не рекомендуем этого делать. Их пластиковая пленка может быть дешевой, но низкая цена означает низкое качество. Пленка из магазинов товаров для дома не стабилизирована УФ-излучением, а это означает, что она прослужит едва ли 4 месяца, не говоря уже о 4 годах.

  Farm Plastic Supply предлагает высококачественную и доступную пластиковую пленку для теплиц, на которую вы можете положиться, чтобы создать среду, в которой ваши растения будут процветать долгие годы.

  Доставка

  Заказы, размещенные до 14:00 по центральному поясному времени, будут отправлены в тот же день. Заказы, поступившие после 14:00 по центральному поясному времени, будут отправлены на следующий день.

  Мы используем UPS и FedEx для доставки наших заказов. Товары весом более 150 фунтов будут отправлены грузовым перевозчиком. Пожалуйста, позвоните для любых специальных условий. Тарифы рассчитываются исходя из веса и габаритов заказанной продукции и места доставки.

  Обратите внимание: в связи с COVID-19и связанные с этим проблемы с цепочкой поставок, цены на доставку могут быть выше, чем обычно. Мы прилагаем все усилия, чтобы свести стоимость доставки к минимуму.

  Возврат

  Мы принимаем возврат в течение 7 дней с момента получения вашей покупки. Любые возвращенные товары должны быть в своем первоначальном, неиспользованном состоянии.

  Все возвращаемые товары облагаются 10% комиссией за пополнение запасов.