Perché aggiungiamo stabilizzanti UV alla plastica?

Perché abbiamo bisogno di aggiungere stabilizzanti UV e antiossidanti ai prodotti in plastica? Poiché le materie plastiche sono influenzate dall'ossigeno e dalla luce in natura, subiranno una serie di reazioni, che causano la rottura, la degradazione e la reticolazione dei composti nella plastica, portando alla distruzione della plastica.

Cos'è l'UV?

L'ultravioletto è generato dagli elettroni esterni eccitati degli atomi. Viene calcolato in unità di nanometri (nm) e l'intervallo di lunghezze d'onda è 200-400 nm. In base alle diverse bande d'onda, può essere suddiviso in UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm) e UVC (200-280 nm).

La principale fonte di ultravioletti in natura è la luce del sole. L'ultravioletto rappresenta solo il 4.6% dello spettro solare.

Quando la luce solare attraversa l'atmosfera, la lunghezza d'onda inferiore a 290 nm viene assorbita dall'ozono. Perciò, UVC non può attraversare l'atmosfera per raggiungere il suolo.

La radiazione ultravioletta generalmente dipende da condizioni come l'ozono stratosferico, le nuvole, l'altitudine, la posizione dell'altezza del sole (ora del giorno e periodo dell'anno) e la riflessione. Pertanto, ci sono diverse esposizioni ai raggi UV in diverse località geografiche.

1 kLangley ( KLY ) = 1 kcal/cm2= 41.84 MJ/m2
1 kLangley/anno = 1.33 W/m2
Dati forniti dal Surface Radiation Budget Project del NASA Langley Research Center

La radiazione UV viene misurata annualmente da unità di Kilo Langley (Kilo Langley) e vengono disegnate mappe di tutto il mondo.
Calcoliamo la durata del servizio delle materie plastiche in base al valore di radiazione delle diverse regioni.
Ad esempio: In Australia, la radiazione UV annuale necessaria per l'uso continuo all'aperto della plastica è di 200 kcal/cm2 ( 200 KLY ), nel frattempo Francia è 100 kcal/cm2 ( 100 KLY ).

Il valore medio nell'Europa centro-occidentale è di 100 kcal/cm2 ( 100KLY ).

Tutti i prodotti EyouAgro con stabilizzanti UV hanno un valore indicativo che permette di capire la loro durata di servizio in condizioni normali. Dopo l'utilizzo in una specifica regione di Kly per un certo periodo, la forza trattenuta dovrebbe essere almeno del 50%.
Si prega di notare che questi valori sono solo indicativi, poiché ci sono molte altre condizioni che potrebbero influenzare i risultati, come la copertura nuvolosa, l'umidità atmosferica, i riflessi della neve e l'altitudine.

Degradazione UV della plastica

Diversi tipi di plastica sono sensibili alle diverse lunghezze d'onda della luce UV. Le bande d'onda sensibili del polipropilene sono 290-300 nm, 330 e 370 nm. Le bande d'onda sensibili del nylon sono 290-315 nm e quella del PVC omopolimero è 320 nm.

L'ultravioletto ha una forte capacità di penetrazione, circa il 98% dei raggi UVA può penetrare nello strato di ozono per raggiungere la superficie della terra.

I raggi UVA sono la causa principale dell'invecchiamento della plastica. Molti polimeri sintetici e naturali sono attaccati dai raggi UV. Pertanto, i prodotti o i materiali realizzati con polimeri senza stabilizzazione UV alla fine cambieranno colore, sfarinamento， o screpolature, il che influenzerà ulteriormente il loro utilizzo. Questa degradazione UV del polimero è correlata alla luce ultravioletta ed è molto evidente nei materiali e nelle apparecchiature esposte alla luce solare.

L'esposizione continua ai raggi UV può essere un problema serio. Di solito, è necessario fornire stabilizzanti UV e antiossidanti nella produzione di prodotti in plastica per prevenire questo fenomeno. Questa misura serve a prevenire la "fotodegradazione", che è un processo chimico che si verifica quando le radiazioni UV provenienti da fonti di luce artificiale o la luce solare distruggono i legami chimici nei polimeri.