قطعات پلیمری در طول مدت کاربری ممکن است دچار فرسودگی و پیرشدگی شوند که به کاهش خواص عمومی و مهندسی پلیمرها و در نهایت نامناسب شدن قطعه برای کاربرد مورد نظر منجر می‌شود. نور خورشید و شرایط محیطی مهاجم مانند سیالات مخرب، بارهای مکانیکی، یا شرایط آب و هوایی خاص می‌توانند سرعت تخریب پلیمرها را افزایش دهند. از این رو، مقاوم سازی پلاستیک ها در برابر نور خورشید بسیار مهم است.

اثر نور خورشید بر پلیمرها

نور خورشید، به‌ویژه اشعه فرابنفش (UV)، انرژی کافی برای شکستن پیوندهای شیمیایی در زنجیره‌های پلیمری را دارد و باعث تخریب نوری می‌شود. این تخریب شامل ایجاد ریز ترک، تغییر رنگ و کاهش مقاومت مکانیکی قطعات پلیمری است.

مکانیزم تخریب و پایدارسازی پلیمرها در برابر نور خورشید

اشعه فرابنفش (UV) می‌تواند ساختار شیمیایی پلیمرها مانند پلی‌الفین، پلی‌استر و پلی‌استایرن را تخریب کند. این تخریب با حضور حرارت و سیالات مهاجم شدت بیشتری پیدا می‌کند. برای جلوگیری از این تخریب، از افزودنی‌های پایدارکننده مانند جاذب‌های نور فرابنفش (UVA) و پایدارکننده‌های آمینی مانع (HALS) استفاده می‌شود.

• جاذب‌های نور فرابنفش (UVA) با جذب اشعه UV و تبدیل آن به گرما از تخریب زنجیره‌های پلیمری جلوگیری می‌کنند.
• پایدارکننده‌های آمینی مانع (HALS) با متوقف کردن واکنش‌های تخریبی، به‌ویژه در قطعات پلیمری نازک و با سطح بالا، مقاومت بیشتری ایجاد می‌کنند.

کاربرد افزودنی‌های مقاوم به UV در پلیمرها

افزودنی‌های مقاوم به UV به‌صورت مستربچ در بسیاری از صنایع استفاده می‌شوند، از جمله:

• قطعات خودرو
• فیلم‌های کشاورزی و گلخانه‌ای
• الیاف و منسوجات
• بسته‌بندی‌ها

استفاده همزمان از UVA و HALS در برخی کاربردها می‌تواند اثرات هم‌افزایی داشته باشد.

نکات مهم در انتخاب افزودنی‌های مقاوم به نور خورشید

برای انتخاب ترکیب بهینه پایدارکننده‌ها، عوامل زیر باید در نظر گرفته شوند:

• نوع پلیمر
• ضخامت قطعه تولیدی
• حضور سایر افزودنی‌ها مانند رنگدانه‌ها

با استفاده از این افزودنی‌ها، می‌توان عمر مفید قطعات پلیمری را به طور قابل‌توجهی افزایش داد و از تخریب آن‌ها در معرض نور خورشید جلوگیری کرد.