اختصاصی بسپار/ شتاب در راه شناخت مواد

گروه ترجمه و تولید محتوا بسپار / ایران پلیمر آزمون‌‌های شتاب‌‌یافته، به تخمین سریع این‌‌که چه مدت یک پلاستیک در شرایط دنیای واقعی، در مجاورت با عواملی همچون گرما و نور باقی می‌‌ماند، کمک می‌‌کنند. در این مقاله، پیشرفت‌‌ها برای ارزیابی مواد در شرایط واقعی آورده شده است.
————————–
ارزیابی‌‌ قابل اطمینان دوام‌‌ (durability) طولانی مدت پلاستیک‌‌ها، بسیار ضروری است، اما کار ساده‌‌ای نیست. البته که ارزیابی‌‌های مکرر با استفاده از ابزار‌‌های آزمون، به سرعت باید انجام گیرد تا نتایج را سریع برساند. خوشبختانه، روش‌‌های آزمودن شتاب‌‌یافته طی این سال‌‌ها، به کیفیت خوبی رسیده‌‌ است. چون تامین‌‌کنندگان تجهیزات و مصرف‌‌کنندگان درک و دانش عمیق‌‌تری از برهمکنش‌‌های پیچیده‌‌ی شرایط زیست‌‌محیطی ناشی از ترکیب آثاری هم‌‌چون نور، دما، رطوبت و مواد شیمیایی روی تخریب پلاستیک‌‌ها پیدا کرده‌‌اند.
روش‌‌های آزمون شتاب‌‌یافته، امکان مقایسه‌‌ی فرمول‌‌بندی‌‌های افزودنی‌‌ طراحی شده برای محافظت پلاستیک‌‌ها در برابر تخریب را فراهم می‌‌کند و می‌‌تواند برای تخمین عمر مفید پلاستیک‌‌ها استفاده شود. بسیاری از مطالعات انجام شده در تلاش برای دستیابی به روش‌‌هایی با همبستگی دقیق با شرایط دنیای واقعی هستند.
درحالی‌‌که شرایط هوازدگی برونگاهی برای پلاستیک‌‌ها بسیار آسیب‌‌زا است، مجاورت با نور در محیط داخلی (نظیر داخل خودرو یا ساختمان) نیز یکی از نگرانی‌‌های قابل‌‌توجه است، چون منبع نور یک متغیر کلیدی است. هر دو لامپ‌‌های فرابنفش فلورسنت و لامپ‌‌های کمانی زنون به طور گسترده در دستگاه‌‌های آزمون هوازدگی استفاده می‌‌شوند. درحالی‌‌که لامپ‌‌های کمانی زنون، طیف نوری کاملی ایجاد می‌‌کنند؛ پالایه‌‌ها (filters) می‌‌توانند برای بستن طول‌‌موج‌‌های خاصی، برای شبیه‌‌سازی شرایط ویژه‌‌ای هم‌‌چون نوری که از پنجره می‌‌آید، اضافه شوند.
شرکت Eye Applied Optix مستقر در آمریکای شمالی، نوعی فناوری جایگزین لامپ که آزمون هوازدگی پلاستیک‌‌ها را بیشتر شتاب می‌‌دهد، عرضه کرده است. محفظه‌‌ی آزمون Super UV (SUV-W161) از منبع نوری فلزات هالوژن‌‌دار Iwasaki استفاده می‌‌کند که گفته شده برای دستیابی به تابش UV بالاتر از لامپ‌‌های فرابنفش فلورسنت و زنون، به کار گرفته شده است.
فناوریSuper UV از پالایه‌‌هایی برای جلوگیری از گرم شدن ناشی از نور‌‌های مرئی و فروسرخ و حذف طول موج کوتاه UV که در نور طبیعی خورشید وجود ندارد، استفاده می‌‌کند. شرکت Eye Applied Optix گفته است، نتایج با آزمون شتاب‌‌یافته با لامپ زنون و با داده‌‌های محیط خارجی، همبستگی و ارتباط نشان داده است. محفظه‌‌هایی که از این فناوری استفاده می‌‌کنند، می‌‌توانند مقدار زمان مورد نیاز برای آزمون‌‌های غربالگری را، در مقایسه با زنون رایج یا فرابنفش فلوئورسنت، کاهش دهند.
در پروژه‌‌ی اخیر، یک تولید‌‌کننده‌‌ی محصولات ساختمانی تصمیم گرفت که مقاومت طولانی مدت در برابر UV را برای فیلم‌‌های شفاف مخصوص مصارف خارج از ساختمان، آزمایش کند. این تولید‌‌کننده نگران عملکرد مکانیکی و هم‌‌چنین رنگ و حفظ براقیت این فیلم نیز بود. شرکت Eye Applied Optix می‌‌گوید، اولین مرحله در این پروژه، ارزیابی یک ماده‌‌ی خوب شناخته شده در محفظه‌‌ی Super UV است.
این شرکت می‌‌گوید، روش‌‌های آزمون معیار، برای مواد مختلف را دارد، اما تفاوت در فرمول‌‌بندی ماده‌‌ی مورد نظر و خواص آن، باعث شده تا برای درک کامل برهمکنش‌‌ بین تابش زیاد و دیگر متغیر‌‌های کنترلی هم‌‌چون دما و زمان، چندین مرتبه تکرار آزمون نیاز باشد. بسیار مهم است که درک کاملی از حالت‌‌های وادادگی محصول در برابر آب‌‌و‌‌هوای طبیعی و عوامل ریشه‌‌ای آن وجود داشته باشد. در شکل 1، تغییرات فیلم شفاف ویژه‌‌ی کاربرد در ساخت‌‌و‌‌ساز در شرایط پیرشدگی مختلف نشان داده شده است.

شکل 1: فیلم شفاف مخصوص ساخت‌‌وساز پیرنشده (تصویر چپ)، در مقایسه با همان فیلم پس از 180 ساعت مجاورت در دستگاه Super UV (تصویر وسط) و 24 ماه قرارگیری در مجاورت آفتاب فلوریدا (تصویر راست).

 

برگردان: مهندس مهسا امیرشاهرخی
[email protected]

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره  237 مجله بسپار که در نیمه تیر ماه 1401 منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.