מבוא ל-UV-Induced Degradation בהנדסת פלסטיות

פלסטיק הנדסה הפכו לחומרים חיוניים על פני ספקטרום רחב של יישומים תעשייתיים, מרכיבי רכב ומבנים אוויריים למכשירים רפואיים ומכלולים אלקטרוניים.אימוץ נרחב שלהם נובע משילוב יוצא דופן של כוח מכני, יציבות תרמית, התנגדות כימית ודיוק ממדי.עם זאת, הבנה קריטית מגבילה את חיי השירות שלהם בתוך אזורים חיצוניים וגילוי גבוה יותר: השפלה הנגרמת על ידי אולטרה סגולה (V) כאשר קרינה היא בעלת השפעות מפלסטיקה גבוהות יותר של אור השמש, או יותר, או יותר, או ממושכות, או יותר, או יותר, או יותר, או יותר, או יותר, היא רק שינויים מכניות, אשר מקרינה אולטרה-סגולה, אשר מקרינה אולטרה-סגולה, היא מקרינה אולטרה-סגולה, היא מאפשרת שינויים מלאכותיות, כלומר, או יותר, או יותר, או ירידה של השפעות אור השמש, או ירידה של השפעות אור השמש, או יותר, או יותר, או יותר, או יותר, או יותר, או יותר, או יותר, או ירידה של השפעות הרסניות, אורקמית, או יותר, או יותר, כלומר, או יותר, או יותר, או יותר, אשר מופעלת, או יותר, אשר מופעלת, אשר מופעלת, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, אורידות

המורכבות של קרינת UV נובעת מן הממשק של תהליכים בו-זמנית מרובים, כולל photo-oxidation, פיסול שרשרת, חיבורי קשר, והיווצרות של מינים chromophoric. כל אחד מהתהליכים האלה משנה את הארכיטקטורה המולקולרית של פולימר במובנים נפרדים, ואת התרומות היחסיות שלהם תלויות בגורמים כגון בסיס פולימרים כימיים, נוכחות של תוספים, הפצה ספקטרום מסורתי של מקור, טמפרטורה, אבחון חמצן וטכניקות מיקרוסקופיות קוונטיות, תוך שיפור יעיל של קוסמטיקה.

יסודות של קרינת UV ו Polymer Photoכימיה

שיקולים אנרגיה ו-Bel Bond Dirg

קרינה UV תופסת את טווח הגל מ -100 עד 400 nm, המקביל לאנרגיות פוטון בין כ 3 ו 12 eV עבור יישומים ארציים, החלק הרלוונטי ביותר הוא UV-A (315-400 nm) ו-UV-B (280-315 nm), כמו UV-C נספג בעיקר על ידי אטמוספרה של כדור הארץ.

תהליכי Photochemical

כאשר פולימר סופג פוטון UV, האנרגיה מקדמת אלקטרונים מהמדינה הקרקעית למצב חד-פעמי נרגש (מצב נמרץ זה יכול לפענוח דרך מספר מסלולים מתחרים: דעיכה קורנטיבית (השפעה או זרחן), ירידה לא-רידית (גימור מולקולרית או מעבר בין מערכתית למצב משולש), או תגובה פוטו-כימיקלית.

טכניקות ספציפיות לאנליזה

Infrared Spectroscopy וגילוי של שינויים קבוצתיים פונקציונליים

Infrared (IR) spectroscopy, במיוחד בצורת של Fourier להפוך אינפרא אדום (FTIR) spectroscopy, הוא כנראה הטכניקה הנפוצה ביותר בשימוש נרחב עבור חקר ההשפלה פולימריאלית.העיקרון הוא פשוט: קרינה IR נספג בתדרים המתאימים למצבים הרטט של אג"ח כימי, ואת ספקטרום הקליטה וכתוצאה מכך מספק טביעת אצבע של קבוצות פונקציונליות הנוכחי של ה-UV ממשיך, מופיעים להקות חדשות וגלויות קיימות של קבוצות חמצון, וגלויות של להקות, וגלוכות המקוריות של קבוצות להקות.

(ב) אלקטרוניקה מודרנית, כמה אזורים ספקטרליים הם אינפורמטיבי במיוחד.אזור הפחמנית סביב 1700-1800 ס"מ של שטח:0-1IRFLT:1 הוא אינדיקטור מרכזי של photo-oxidation. in Polyamides, למשל, היווצרות של חומרים כימיים ו- LT2Fericated (מצטברות) של חומרים כימיים (D2Fericial) ניתן לעקוב אחר LT2F2, 000 LT2Feric)

(הניתוח המאפיין של IR spectroscopy בדרך כלל כרוך מדידת קולטן של להקה מסוימת של סמן השפלה יחסית ללהקה הפניה פנימית שנשארה ללא שינוי במהלך השפלה.לדוגמה, בפוליאתילן, אינדקס הפחמן מוגדר כיחס של הקלט בכ-1715 ס"מ (FLT) שונה במקצת (C=O) לקליטת פחמן ב-14652F)

ספקטרום UV-Visible Spectroscopy ו Chromophore Evolution

אולטרה סגולה (UV-Vis) צנטרוסקופיה שינויים במעברים אלקטרוניים, במיוחד אלה הקשורים במערכות מחוספות וקבוצות chromophoric. כמו מפלסטיק הנדסה degrad, מבנים חדשים מקובצים לעתים קרובות יוצרים באמצעות dehydrogenation, פתחי טבעת, או הצטברות של מוצרי חמצון ארומטיים.

ניתן להקליט את הספקטרום של UV-Vis במצב שידור לסרטים דקים או במצב רפלקה עבור דגימות אופיוק.הופעת להקות ספיגה באורכי גל ספציפיים ניתן לקשור עם היווצרות של צ'רמופורות מסוימות. לדוגמה, בפולי(אתלן terephthalate) ופולי (אך tephrelate phrelate) (P), חשיפה קוונטית לקליטת של מינרלים אלקטרוניים, אשר מכילים ספקטרום V-OLX2 ליטרים, אשר מכיל חשיפה ל-APTX2 ליטרים אופיינית.

הגבלה אחת של ספקטרוסקופיה UV-Vis היא כי היא מספקת בעיקר מידע על מינים conjugateed וארוומטי, בעוד מוצרים רבים של השפלה (כגון הידרופורקסוזיס אקלphatic ואלכוהול) אין מעברים אלקטרוניים חזקים בטווח גל נגיש.

Raman Spectroscopy ומידע מולקולרי

ראמן spectroscopy, המבוסס על פיזור בלתי-רלאי של אור מונוכרומטי, מספק מידע על רטטים מולקולריים המשלימים ל- IR spectroscopy. בעוד IR ספיגה דורש שינוי ברגע dipole, Raman פיזור דורש שינוי בקטבנטיות מולקולרית במהלך הרטט. הבדל זה בבחירה פירושו כי כמה מצבי רטט הם IRactive אבל Ra-active, ולהיפך, כך לספק את התמונה המלאה יותר.

למחקרי ההשפלה הפולימרים, ראמן ספקטרוסקופיה מציעה מספר יתרונות.זה פחות רגיש למים ולחות אטמוספרי, מה שהופך אותו מתאים למעקב בתחליפי בתנאים נוחים.זה יכול להתבצע עם פתרון מרחבי גבוה באמצעות מיקרוסקופיה מיקרוסקופית confocal, המאפשר מיפוי של מוצרים השפלה על פני פני משטח או באמצעות ניתוח צלב.

בהנדסת פלסטיק, ראמן spectroscopy שימש לעקוב אחר היווצרות של מינים פחמן-אצ'י ומבנים גרפיים בחומרים מעוללים בחומרים קשים.הופעתם של D ו- Gלהקות סביב 1350 ס"מ3:0-1100 זוהה 1 ו-1580 ס"מ FLT:2-1FLT 3, בהתאמה, מציין את היווצרותן של רשתות פחמן מבוזרות, אשר הוא סימן של קבוצות פחמן מתקדמות של DPPDRic (D) ו-DR) על פני גודלו של LTDR.

שיטות מתקדמות לתובנות מעמיקות

מעבר לשלוש טכניקות הליבה, כמה שיטות ספקטרום מתקדמות מספקות עומק נוסף למחקרי ההשפלה.הרסן המגנטי (NMR) ספקטרוסקופיה, במיוחד פתרון-מדינה FLT:013Fevolveve:1C NMR, יכול לזהות סביבות כימיות ספציפיות ב degraded פולימרים עם רזולוציה גבוהה, אם כי זה דורש פירוק של הדגימה, אשר מגביל את יכולתה לחצות את ה-NMRL שלה לטכניקות סולידריות (NMR) כולל NMRIC2 (NMR) , כולל חומרים מסובייקט.

X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), הידוע גם בשם spectroscopy אלקטרוני לניתוח כימי (ESCA), הוא טכניקה רגישה פני השטח אשר חוקר את ההרכב האלמנטלי ואת מדינות כימי של החיצוני ביותר 1-10 nm של חומר. XPS הוא בעל ערך במיוחד עבור חקר השלבים המוקדמים של הפירוק UV, שבו שינויים בכימיה לפני השטח שינויים גדולים של תכונות של היווצרות של חנקן (OCid) או אטומית (OCid) או אטומית) שינויים ב-Cid-Cid-OCid) שינויים ב-Cid (OCid) שינויים ב-Cid-OCid-OCid-OCid) שינויים ב-OCid-OCid-OCid-OCid מכיל שינויים ב-OCid-OCid) שינויים ב-OCid-OCid-OCid-OCid-OCid-Cid-OCidouגניציה פחמן-OCid מכיל שינויים ב-OCid-OCid-OCid מכיל שינויים ב-OCid) שינויים ב-Cid-Cid מכיל שינויים ב-OCid-OCid-

פלואורנטיה spectroscopy מנצל את הפליטה ממין המדינה נרגש כי deactivate קרינהטיבית. מוצרים רבים, במיוחד מוצרי חמצון ארומטיים ומערכות מחוסנים, הם פלואורסנט. ספקטרום פלואורנסנס יכול לספק מידע על זהות ושפע של מינים אלה, ומיקרוסקופים פלואורסנס יכולים למפות את ההפצה המרחבית שלהם.

Degradation Mechanisms נחשפו על ידי מחקרים ספקטרוסקופיים

צילום: Photo-Oxidation and the Role of Carbonyl Formation

photo-oxidation הוא מסלול השפלה הדומיננטי עבור רוב הפלסטיק הנדסי נחשפים לקרינת UV בנוכחות חמצן.התהליך הוא יזם על ידי ספיגת של תצלום UV על ידי אתר chromophoric, המוביל להיווצרות של רדיקלי חופשי.זה רדיקלי מגיב במהירות עם חמצן מולקולרי כדי ליצור a peroxyl רדיקלי, אשר יכול אז מופשט מימן משרשרת פולימרומית אחרת, ומייצר הידרוקס חמצן חדש ו- a hydroperelexa-a-a-togic.

(הופנה מהדף ⁇ ) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

UV-Vis spectroscopy משלים IR על ידי זיהוי היווצרות של α,β-unsaturated פחמן מינים ו chromophores אחרים כי להתעורר מן התגובות משניות. מינים אלה סופגים באורכי גל ארוכים יותר והם אחראים לצהוב כי לעתים קרובות מלווה חמצון תמונה.

שרשרת סקישיון וחתימות הספקטרום שלה

פיסול שרשרת מתייחס לשבר של אג"ח קוהרנטי לאורך עמוד השדרה הפולימריא, המוביל לירידה במשקל מולקולרי.אירועים של סיסקיל יכולים להיגרם ישירות על ידי ריצוף פוטוליטי או בעקיפין על ידי תגובות מכודות קיצוניות כגון β-scission של רדיקלים אלקoxyl.ההפחתה במשקל המולקולרי יש השלכות עמוקות עבור תכונות מכניות: חוזק, משיכה, הפסקה, והשפעה על פני כל הסגירה, כמו שרשראות אטומות ולהפחית את הסיבוכים.

[הראיות לסקירת שרשרת הן לעתים קרובות עקיפות, אך ניתן להסיק ממספר תצפיות.In IR spectroscopy, הופעתן של להקות קצה חדשות לשבור שרשרת אותות להקות.לדוגמה, בפוליסטרים, פיסול שרשרת מייצר קבוצות קצה של carboxylic (לשעבר OH OH כ -2500 ס"מ:0-1Falrated) ו-APT=I=R2 LT2 ⁇ , 000 .

NMR spectroscopy מציעה ראיות ישירות יותר.בפתרון המדינה (FLT:01303) ספקטרום 1C NMR, הופעתן של התחדשות חדשה התואם קבוצות קצה ניתן לזהות ולכמת.המשקל המולקולרי וחלוקת משקל מולקולרית ניתן לקבוע על ידי כרומוזומטוגרפיה בגודל (SEC) יחד עם זיהוי ספקטרוסקופי, מתן קישור ישיר בין אורך מולקולרי לבין שינויים ספירת ושרשרת חלקיקים.

ספקטרום ראמן יכול לזהות שינויים תואמים הקשורים לפיסול שרשרת.האטים היחסיים של להקות המקבילים גבישי ואזורים amorphous יכולים להשתנות כמו scission מתרחשת מעדיף בשלב amorphous, המוביל לעלייה ניכרת בישבן (כימיסטיקה מושרה מבחינה כימית) תופעה זו, המכונה chemi-stallization, הוא נצפה ברבים של להקות גבישי מתכתי.

Cross-Linking and Network Formation

חיבור צלב הוא היווצרות של אג"ח קוהרנטי בין רשתות פולימרים נפרדות, יצירת רשת תלת-ממדית. בעוד שקישורים בין המתינות יכולים לשפר תכונות כגון התנגדות חולפת ויציבות תרמית, חיבור צלב מופרז מוביל לערעור וצמצום הדלונות. קרוס-קישורים מתחרים עם פיסול שרשרת, והמאזן בין שני התהליכים תלוי במבנה הפולימרי, במזגן, בתנאי החמצן והנוכחות של החמצן.

זיהוי ספציפי של חיבור צלב מאתגר כי האג"ח חוצה קישורים עצמם הם לעתים קרובות דומים האג"ח הקיים עמוד השדרה ולא יכול לייצר תכונות ספקטרליות ייחודיות. עם זאת, חיבור בין הצדדים ניתן להסיק ממספר spectroscopic מקיפים (אך ב- IR spectroscopy), ירידה בעוצמתן של להקות המקבילות לקבוצות שרשרת או צד-שרשרת יכולים לזהות את החתימות ה-Clowing שלהם לעתים קרובות.

ספקטרום ראמן יכול להיות יותר אינפורמטיבי למחקרים בין-קישורים מכיוון שהקוטב של אג"ח C-C גבוה יחסית, והספקטרום ראמאן רגיש לקונפורציה ולסביבה של עמוד השדרה הפולימרים. במערכות שבהן חיבור צלב-קישור כולל היווצרות של מבנים מקודדים, כגון בהשפלה של פוליווין chlor (PVC) או פוליאקורי מזהה ספקטרום גבוה יותר של ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום מפונקמנילקטגוניגלגניבהליקגוני (Ricyl מאופיאטרקלינג ספקטרום, כגון ספקטרום, כגון ספקטרום, כגון ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום, כגון ספקטרום ספקטרום, כגון

הראיות הספקטרום האמינות ביותר עבור חיבורים לעתים קרובות מגיע ממדכאות משולבות.לדוגמה, FTIR ניתן להשתמש כדי למדוד את הצריכה של קבוצות תגובתיות, בעוד ניסויים נפיחות או ניתוח מכני דינמי מספקים אישור עצמאי של היווצרות רשת. Solid-state NMR, במיוחד באמצעות מדידות של זמני הרפיה פרוטון ספינ-ספין (TFLT:02FLT:1), יכול להבחין בין ניידת סגורה (מפרק קשיח) ו-מחצוצרה).

תכונות ספציפיות של הנדסת פלסטיות

Polycarbonate and the Photo-Fries Rearrangement

Polycarbonate (PC) הוא תרמופלסטיקה הנדסה amorphous מוערך עבור ההתנגדות יוצאת דופן שלה השפעה, בהירות אופטית ויציבות ממדית.תחת חשיפה UV, PC עובר תגובה פוטוכימיה אופיינית המכונה מחזור תמונות-Fries, שבו הקישור פחמן הואמרן כדי ליצור או-hydroxyzophenone ו p-hydroxybenzophenones.

FTIR spectroscopy מגלה את הסידור מחדש של תמונות-Fries דרך המראה של להקות ספיגה ב 1775 ס"מFLT:0-103FLT:1 (המוחס לפחמן של phenylicylate ביניים) ו- 1735 ס"מ FLT:2-1FLT:3 (המוזכר פחמן) הם בערך בגודל של ספקטרום של קרינת UVFR.

(הופנה מהדף ⁇ ) ⁇ ([[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1966]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[1966]]]]]], [[1966]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]], [[1966]] [[[[1966]]]]]]

Polyamides ו-Oxidative Degradation של קבוצת Amide

Polyamides (nylons) הם חצי-קריסטל הנדסה פלסטיק עם כוח מכני מעולה, עמידות בטן, והתנגדות כימית.תחת חשיפה UV, פולימידים רגישים במיוחד לצילום-חמצן בקבוצות מתילנים ליד חנקן amide (קבוצת N-methylene). חמצון זה מוביל להיווצרות של תחמוצת-חמצני, אשר להיפטר לייצר חומצות, ו-dideideideideideideideideideideideideideides, וכו '.

(הופנה מהדף FTIR spectroscopy of degraded Polyamides מראה את הצמיחה של להקת פחמן מורכבת המתמקדת בסביבות 1735 ס"מFLT:0-1FLT:1, in in alicable to imide and ester Carbonyls, יחד עם כתף של 1715 ס"מ-FLT:2-1FLT 3 מ-Cliphicericericericericerds.

ניתוח XPS של משטחים פולימידיים מגרד מגלה שינויים ב C 1s ו N 1s ספקטרום C 1s מראה עלייה במרכיבים המתאימים ל C-O ו C=O אג"ח, בעוד ספקטרום N 1s מראה את המראה של שיא סביב 400.5 e ייחס ל- tide או N-oxide. אלה מדידות רגישות פני השטח יכול לזהות השפלה בשלבים מוקדמים מאוד, לפני שינויים מרובים.

Polyesters ו- Hydrolytic Synergy

פוליאסטר כגון PET, PBT, ופולי (אתילן נופטפט) (PEN) משמשים נרחב באריזה, טקסטיל, ויישומים אלקטרוניים.UV של פוליסטרים כרוך הן photolysis ישיר של קישור אסטר וחמצן תמונה של פלחי הphatic. בנוכחות לחות, השפלה הידרוליטית יכול להסתנן עם פיזור פוטו-אפילפטי, פיסול.

(הופנה מהדף FTIR spectroscopy of degraded Polyesters מראה שינויים באזור פחמן, עם הלהקה המקורית אסטר פחמן פיליל ב 1720 ס"מFLT:0-1FLT:1 מרחיבה ולפתח הכתפיים במינים גבוהים יותר ונמוכים יותר, היווצרותן של קבוצות קצה חומציות הקרקומית מסומנים מסומן על ידי OH רחב סביב 2500-3, 000 LT:2F3FRE, 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

[ה] ⁇ [ה]] ⁇ [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]], [ה]]], [ה]], [ה]]]], [ה[[המאה ה-20]],]]], ו[[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]

ניתוח טכני ומודל קינטי

הניתוח הכמותי של נתונים ספקטרוסקופיים חיוני להבנת קינטיקה השפלה ולחיזוי תקופות חיים חומריות.הגישה הפשוטה ביותר היא לפקח על עוצמת תכונה מסוימת ספקטרום כתפקוד של זמן החשיפה.לדוגמה, מדד הפחמן הממדד על ידי FTIR בדרך כלל עוקב אחר עקומת sigmoidal עם תקופת אינדוקציה, שלב מהיר, ורמת.

מודלים קינטיים יותר מתוחכם לשקול את התגובות המתחרות של התקדשות, ההתפשטות, וההפסקה.פרטים ספקטרוסקופיים יכולים לספק פרמטרים קלט עבור מודלים אלה.לדוגמה, ריכוז הידרופורקסוזיס ניתן למדוד על ידי הטיטרורציה כימית או על ידי IR spectroscopy (באמצעות O-O מתיחה או OH OH) שיעור של הדור הרדיקלי ניתן להעריך מן הצריכה של ייצוב, אשר ניתן למדוד על ידי צינורות מולקולריים יכול להיות פיקוח על ידי ה-ידי ה-Scotcho.

מודלים קיננטיים פוטוכימיים בדרך כלל משלבים את ספיגת האור על פי חוק הבירה-למברט, בהתחשב בכך שהעוצמה של קרינת UV יורדת באופן אקספוננציאלי בעומק החומר. התלות העומק הזו מסבירה מדוע השפלה היא לעתים קרובות מחוסנת על פני השטח.

אסטרטגיות לשיפור יכולת ה-UV Stability Informed על ידי Spectroscopy

UV Absorbers ו Light Stabilizers

הגישה הישירה ביותר לשיפור יציבות ה-UV היא לשלב תוספים הספוגים או קרינה UV מסך. סופגני UV, כגון benzotriazoles, benzophenones, ו triazines, לתפקד על ידי סופגת פוטונים UV וניתוק האנרגיה כמו חום באמצעות תהליכים לא-radiative, מניעת האנרגיה מלהגיע לטכניקות פולימרוסקופיות הם הכרחיים להערכת הפחתת ה-UVspectrospectexit של הפחתת הפחתת ה-V.

ייצוב אור amine (HALS) הם עוד מעמד חשוב של ייצובים. HALS פונקציה על ידי קידוד רדיקלים חופשיים באמצעות היווצרות של רדיקלים nitroxyl, אשר יכול recombine עם רדיקלים אלקילי כדי לסיים את תגובות שרשרת.התחדשות של מינים nitroxyl מאפשר HALS לפעול באופן קטליטי, מתן הגנה לטווח ארוך של מנגנון הפעולה HALS כבר לזהות את רמות ביניים לא ניתן לזהות ALS.

טיפול פנים ו-Cotings

מכיוון שירידה ב-UV היא בעיקר תופעת פני השטח, ציפויים מוגנים החוסנים קרינה UV או מספקים מחסום מקרי יכול להאריך באופן משמעותי את החיים החומריים.טכניקות ספקטרוסקופיות משמשים כדי להעריך ביצועים ציפוי על ידי מדידה של המצב הכימי של פולימר הבסיסי לאחר החשיפה. ATR-FTIR יכול לבדוק את פני השטח פולימרים באמצעות ציפוי דק, חושף כל מוצר שצורה XPS יכול לזהות שינויים ביסודו של הרכב האטומי של הציפוי של הציפוי של הציפוי של הציפוי של הציפוי של הציפוי של הציפוי, מוקדם של הציפוי, הציפוי, מוקדם של הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי של הציפוי של הציפוי, הציפוי, מוקדם של הציפוי, הציפוי, הציפוי, מוקדם של הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי של הציפוי, מוקדם של הציפוי, מוקדם של ציפוי מוקדם של הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, מוקדם של הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי,

עיצוב פולימר וקומפוימריזציה

תובנות ספציפיות במנגנוני השפלה הודיעו על העיצוב של פולימרים אולטרה סגול יותר UV-stable.לדוגמה, מחזור מחדש של photo-Fries בפוליקרבונטים ניתן לדכא על ידי copolymerizing עם comonomers כי לא לעבור את הסידור האחורי או על ידי שילוב קבוצות ייצוב לתוך עמוד השדרה.

כיוונים מתפתחים ומתודולוגיות מתקדמות

תחום המחקרים ההשפלה של ספקטרוסקופית ממשיך להתפתח עם התפתחות של טכניקות ומתודולוגיות חדשות. ספקטרום הזמן-resolved spectroscopy, באמצעות הסרת לייזר הדופק וגילוי מהיר, מאפשר המחקר של מינים transient כגון מדינות נרגשות ו רדיקלים חופשיים על פני זמן של פיקו שניות למיקרו-IIs.

הדמיה היפר-ספקטרום משלבת ספקטרוסקופיה עם מיפוי מרחבי, המאפשרת רכישה בו זמנית של מידע ספקטרלי באלפי עמדות על מדגם.עבור מחקרים של השפלה, הדמיה היפר-ספקטרום יכול לחשוף את ההפצה המרחבית של מוצרים השפלה, מראה כיצד האטה מתפשטת מנקודות, פגמים או אזורים של חשיפה UV גבוהה.

שיטות למידה מכונה ו-chemometric מוחלות יותר ויותר על הניתוח של נתונים ספקטרוסקופיים. ניתוח רכיב ראשי (PCA) וריבועים חלקיים לפחות (PLS) רגרסיה יכול להפיק דפוסים משמעותיים ממאגרי נתונים ספקטרום מורכבים, זיהוי מתאם בין תכונות ספקטרום ונכסים חומריים.שיטות אלה יכולות לשמש גם כדי לחזות חיים חומריים ממדכאות מוקדמות של ספקטרום, שעלולות להפחית את הצורך במבחנים ארוכי טווח.

מסקנה

מחקרים ספציפיים סיפקו הבנה מפורטת של מנגנוני ההשפלה המגדירים את חיי השירות של פלסטיק הנדסיים חשופים לקרינת UV. infrared, UV-Visible, ו-Raman spectroscopy, יחד עם טכניקות מתקדמות כגון XPS, NMR, ו- Fluorescence spectroscopysיפתרו, חשפו את העיוות המורכב של קרינת צילום, ⁇ , ו-link-linking-PTS, אשר מאפשר מהירויות של שיטות מתקדמות יותר של פיתוח אופטימחדשניות.