تخریب پلیمری چیست و چگونه اتفاق می افتد؟
تخریب پلیمری:
تخریب‌پذیری این مواد در برابر عوامل مختلف محیطی از معایب آنهاست و این موضوع وجود دارد . تخریب پلیمرها منجر به تغییر رنگ و افت خواص مکانیکی می‌شود. معنی تخریب مشخص است.
تخریب پلیمر به‌معنای ایجاد تغییراتی در خواص آنها مانند استحکام کششی، رنگ، شکل و سایر موارد در محصول پلیمری است که تحت تأثیر عوامل محیطی مانند گرما، نور یا مواد شیمیایی اتفاق می افتد.
تخریب پلیمری را که بیشتر بر اثر فرسودگی رخ می دهد انواع مختلفی دارد:
فرسودگی طبیعی: Natural aging
فرسودگی بر اثر عامل محیطی است
فرسودگی آب و هوایی: Climate aging
فرسودگی به دلیل شرایط آب و هوایی
فرسودگی بیولوژیکی: Biological aging
فرسودگی در اثر موجدات بسیار ریز زنده
فرسودگی مکانیکی: Mechanical aging
فرسودگی در اثر بارهای دینامیکی یا استاتیکی طولانی مدت
فرسودگی حرارتی: Thermal aging
فرسودگی در اثر حرارت یا دمای بالا
فرسودگی حرارتی-اکسایشی: Thermo-oxidative aging
فرسودگی پلیمرها در اثر حرارت در حضور اکسیژن
فرسودگی اکسایشی: Oxidation aging
فرسودگی پلیمرها در اثر اکسیژن
فرسودگی اوزون: Ozone aging
فرسودگی پلیمرها در اثر مجاورت با اوزون
فرسودگی نوری: Light aging
فرسودگی پلیمرها در اثر طیف مرئی و فرابنفش نور خورشید
فرسودگی اکسایش نوری: photooxidation
فرسودگی پلیمرها در اثر طیف پرتو مریی و فرابنفش در حضور اکسیژن
فرسودگی شیمیایی: Chemical aging
فرسودگی پلیمرها در اثر مواد شیمیایی خورنده
تخریب پلیمرها را به دسته های زیر تقسیم می شوند:
تخریب شیمیایی: این تخریب به فرآیندهایی اشاره دارد که تحت تأثیر مواد شیمیایی ایجاد می‌شوند. مثل اثر اسیدها، بازها، مواد شیمیایی، حلال ها، گازهای واکنش‌پذیر و …..
تخریب گرمایی (حرارتی):تخریب گرمایی پلیمرها در واقع شکست زنجیره‌های مولکولی پلیمرها در نتیجه قرارگیری در معرض دمای بسیار بالا است. گرم کردن پلیمرها تا دمای بالا می‌تواند باعث تغییرات شیمیایی مخرب حتی در غیاب اکسیژن شود. این پدیده اغلب با شکست زنجیره شروع می‌شود و در ادامه رادیکال آزاد تولید شده که باعث اتصالات عرضی و در نهایت تخریب پلیمر می‌شود. پلیمر PVC یکی از حساس‌ترین پلیمرهای رایج از نظر حرارتی است که تخریب عمده آن از 250 درجه سانتی‌گراد شروع می‌شود.
تخریب زیستی :این تخریب توسط موجودات بسیار ریزی انجام می‌شود که باعث شکست پلیمرها می‌شوند. میکروارگانیسم‌ها آنزیم‌های مختلفی تولید کرده که قادر به واکنش با پلیمرهای مصنوعی و طبیعی هستند. این نوع تخریب ممکن است چند دهه طول بکشد.
تخریب مکانیکی:تخریب مکانیکی به اثرات ماکروسکوپی که تحت تأثیر نیروهای برشی ایجاد می‌شود اشاره دارد. این نیروها باعث شکست زنجیره‌های پلیمری می‌شوند. در دماهای پایین، مذاب پلیمری چسبناک‌تر است و بیشتر مستعد تخریب مکانیکی از طریق تنش برشی است
تخریب نوری: بیشتر پلیمرها در اثر تابش نور خورشید و اشعه فرابنفش تخریب می‌شوند، اگرچه پلیمرهای با وزن مولکولی پایین بیشتر مستعد هستند. انرژی کوانتومی پرتو فرابنفش از انرژی کوانتومی پیوند ساده کربن-کربن بیشتر است. این پدیده به دما بستگی ندارد. بنابراین تخریب نوری ممکن است در دماهای نسبتاً پایین نیز ایجاد شود و در حضور اکسیژن این تخریب تسریع شود. هم‌چنین، اثر ترکیبی رطوبت و دما می‌تواند باعث افزایش تخریب در سازه‌های پلاستیکی شود.
قرار گرفتن محصولات پلیمری و پلاستیکی به‌مدت زیاد در برابر نور خورشید، موجب تغییر رنگ و افت خواص مکانیکی و در نتیجه تخریب پلیمر می‌شود. مهم‌ترین بخش تأثیرگذار نور خورشید در تخریب پلیمرها، پرتو فرابنفش است.
پرتو فرابنفش: نور خورشید بخش وسیعی از امواج الکترومغناطیس را شامل می‌شود که این امواج الکترومغناطیس شامل محدوده‌های متفاوتی است. همان‌طور که در شکل زیر مشاهده می‌شود، پرتو فرابنفش محدوده 100 تا 400 نانومتر را شامل می‌شود
پرتو فرابنفش براساس طول موج در سه دسته تقسیم‌بندی می‌شود.
طول موج (نانومتر) آن 400-315 است این پرتو به سطح زمین می‌رسد :UV-A
طول موج (نانومتر) آن 315-280 است بیشتر مقدار این پرتو توسط لایه اوزون جذب می‌شود :UV-B
طول موج (نانومتر) آن 280-200 است این پرتو کاملاً توسط لایه اوزون جذب می‌شود :UV-C
