Degradasi UV pada Plastik dan Aditif Tahan UV
Sinar Matahari Dapat Mendegradasi Plastik
Banyak plastik akan terdegradasi di bawah sinar matahari tanpa penambahan light blocker, stabilizer atau peredam UV. Bahan dapat berubah warna, retak atau hancur total. Sementara degradasi UV polimer di bawah sinar matahari biasanya hanya 0,05 jauh di dalam permukaan material, sifat yang sangat rapuh dari beberapa plastik dapat menyebabkan kegagalan komponen total.
Tanda-tanda Degradasi UV
*Lapisan luar rapuh (kehilangan perpanjangan tarik)
*Penurunan berat molekul
*Kehilangan sifat mekanik
*Perubahan sifat kimia
*Perubahan warna, menguning
* Memudarnya warna
*Hilangnya kejernihan
*Terbentuknya retakan
*Penampilan berkapur
Kursi Lipat dengan Kerusakan UV
Tiga Jenis Radiasi Ultraviolet
Spektrum elektromagnetik terdiri dari tujuh bagian. Dalam urutan dari energi tertinggi ke terendah, bagian disebut sinar gamma, sinar-X, radiasi ultraviolet, cahaya tampak, radiasi inframerah, dan gelombang radio.
Radiasi ultraviolet terdiri dari tiga jenis:UVA, UVB dan UBC. UVA akan membuat kulit Anda cokelat sedangkan UVB akan menyebabkan kulit terbakar. UVC adalah germicidal yang membunuh mikroorganisme. Lapisan ozon bumi secara efektif menghalangi sinar UVC. UVBlah yang memiliki efek paling besar pada degradasi UV suatu polimer.
Bagaimana Sinar UV Mendegradasi Plastik
Plastik terbuat dari rantai polimer. Sehingga ketika energi UV diserap oleh banyak plastik, maka akan mengeksitasi foton pada material yang kemudian menghasilkan radikal bebas. Jika ada oksigen, radikal bebas membentuk oksigen hidroperoksida yang memutus rantai polimer (pemotongan rantai). Proses ini disebut sebagai foto-oksidasi. Selain itu, adanya kelembaban, kotoran, bahan kimia, beban mekanis, udara, suhu, atau polutan lingkungan dapat mempercepat proses ini.
Plastik yang Terurai dalam Sinar UV
Aditif telah dikembangkan untuk menahan foto-oksidasi dengan lebih baik. Ini termasuk karbon hitam, titanium oksida rutil, benzofenon, hidroksifenil-benzotriazol, penstabil amina terhalang (HALS), oksanilida, hidroksibenzofenon, enzotriazol, hidroksifeniltriazin, pemadam nikel dan lain-lain. Dan setiap plastik dapat menggunakan satu atau lebih dari ini untuk mendapatkan ketahanan UV terbaik untuk polimer dan aplikasinya. Jadi, meskipun aditif tahan UV yang ditunjukkan di bawah ini sering digunakan, mereka bukan satu-satunya yang diterapkan di semua aplikasi.
Nilon 6/6
Nylon 6/6 adalah salah satu bahan termoplastik rekayasa yang paling serbaguna. Karena nilon 6/6 memiliki kekuatan, keuletan, dan ketahanan panas yang sangat baik, ini merupakan kandidat yang luar biasa untuk aplikasi penggantian logam. Namun, nilon memang membutuhkan aditif tahan UV. Pilihan yang baik adalah kombinasi tiga bagian antioksidan fenolik, dengan fosfit dan penstabil cahaya amina terhalang (HALS.) Efek penstabil sinar UV terbaik adalah menambahkan penyerap UV di atas HALS.
ABS (Polyoxymethylene atau POM)
ABS adalah plastik rekayasa yang biasa digunakan untuk roda gigi, rantai, sekrup, klip, pompa bahan bakar, bagasi, penutup mesin pemotong rumput, dll. Wajib menggunakan stabilisator UV saat bahan tersebut digunakan di luar ruangan. Juga saat terkena hujan, lampu neon (seperti di kamar mandi) dan udara. Perlindungan UV diperlukan untuk suku cadang mobil serta komponen mesin bisnis. Paparan UV dapat menyebabkan hilangnya kilau dan bahkan pembentukan retakan. Untuk perlindungan UV, kombinasi penyerap UV benzotriazol dan HALS sering digunakan.
Polietilen Densitas Tinggi
Polietilen densitas tinggi biasanya digunakan dalam kantong sampah, kantong belanjaan, isolasi untuk kabel dan kabel, mulsa pertanian, botol dan peralatan rumah tangga. Ini juga digunakan dalam wadah jus buah, wadah susu, nampan, peti dan produk kemasan makanan. Karbon hitam sering digunakan untuk membuat HDPE tahan UV. Disarankan persentase antara 1-3.
Polikarbonat
Ketika polikarbonat digunakan dalam aplikasi eksterior, itu akan cenderung kuning. Juga, itu akan kehilangan sifat mekanik termasuk kekuatan impak. Jadi stabilisator UV menjadi wajib. Penyerap UV hidroksifenil-benzotriazol harus digunakan. Perhatikan bahwa penstabil cahaya amina terhalang (HALS) tidak direkomendasikan. Senyawa amina dasar mempercepat hidrolisis material.
Polipropilena
Efek radiasi Ultraviolet (UV) sangat mempengaruhi sifat-sifat polyproylene. Bila terkena sinar matahari langsung yang kuat selama enam bulan akan menyebabkan hilangnya kekuatan sifat yang parah kecuali jika digunakan penghambat UV atau pigmen karbon hitam dengan muatan tinggi. Bahkan dengan tambahan ini, harapan hidup di bawah kondisi sinar matahari yang parah terbatas. HALS dan karbon hitam sering ditambahkan untuk mengurangi degradasi UV.
Plastik yang Tahan UV Secara Alami
Namun, beberapa plastik tidak rusak di bawah radiasi UV secara alami. Ini termasuk akrilik, Ultem serta fluoropolimer termasuk PTFE, FEP, PFA dan PVDF. Oleh karena itu, ini tidak memerlukan aditif dan berguna di bagian produksi untuk mobil dan bahkan di bagian pesawat ruang angkasa yang terpapar potensi degradasi UV dalam waktu lama.
