ما مدى مقاومة ألواح بولي كلوريد الفينيل للأشعة فوق البنفسجية؟ تحليل شامل للأنواع الرئيسية

1. آليات التدهور بالأشعة فوق البنفسجية في ألواح بولي كلوريد الفينيل

• كسر سلسلة البوليمر: يؤدي إلى هشاشة السطح وتشققه لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد و ألواح رغوية من البولي فينيل كلوريد.

• أكسدة الصبغة:يسبب بهتان اللون في صفائح بولي كلوريد الفينيل باللون الأبيض و ورقة بولي كلوريد الفينيل رغوية سوداء، حيث تمتص الصبغات مثل ثاني أكسيد التيتانيوم (الأبيض) أو الكربون الأسود (الأسود) طاقة الأشعة فوق البنفسجية.

• فقدان الملدنات: يقلل من المرونة في نوى الرغوة، مما يجعل لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء عرضة للتشقق في المناخات المشمسة.

2. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية لأنواع ألواح بولي كلوريد الفينيل الرئيسية

صفائح بولي كلوريد الفينيل باللون الأبيض

• الأداء الأساسي:غير معدل صفائح بولي كلوريد الفينيل باللون الأبيض تحتوي عادةً على ٢-٥٪ من ثاني أكسيد التيتانيوم (ثاني أكسيد التيتانيوم₂) كممتص للأشعة فوق البنفسجية، مما يوفر حماية متوسطة. في الاختبارات المعملية، فقدت الألواح غير المعالجة ٣٠٪ من لمعان سطحها بعد ١٠٠٠ ساعة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية (ما يعادل سنة ونصف في أريزونا).

• الإصدارات المُحسّنة: ألواح ذات طلاء نانوي من ثاني أكسيد التيتانيوم أو الأكريليك (على سبيل المثال، لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء (من الشركات المصنعة المتميزة) تزيد من مقاومة الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 50%، مما يؤخر الاصفرار لمدة تتراوح بين 5 إلى 7 سنوات.

• القيود:الصفائح الرقيقة (<2 مم) تكون أكثر عرضة للخطر بسبب انخفاض تركيز الصبغة.

صفائح بولي كلوريد الفينيل الرغوية السوداء

• المزايا الطبيعية:الكربون الأسود في ورقة بولي كلوريد الفينيل رغوية سوداء يمتص الأشعة فوق البنفسجية بكفاءة، ويعمل كصبغة ومثبت. تُظهر الألواح السوداء غير المطلية بهتانًا في اللون بنسبة تقل عن 10% بعد 2000 ساعة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية، متفوقةً بذلك على نظيراتها البيضاء.

• متانة قلب الرغوة:البنية الخلوية المغلقة لـ ألواح رغوية من البولي فينيل كلوريد يقلل من دخول الرطوبة، مما يُفاقم أضرار الأشعة فوق البنفسجية. مع ذلك، قد تُصاب الرغوة منخفضة الكثافة (<0.4 غ/سم³) بـ"تكلس" سطحي بعد 3-4 سنوات من الاستخدام في الهواء الطلق.

• الاستخدام الصناعي:يستخدم عادة في اللافتات الخارجية وتغليف المركبات، حيث أن مقاومته للأشعة فوق البنفسجية تجعله مثاليًا للتعرض الطويل الأمد.

لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد

• فوائد الهيكل الصلب:كثيفة لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد ألواح ألواح رغوة بولي كلوريد الفينيل (كثافة ≥ 0.6 غ/سم³) تتميز بمسام سطحية أقل، مما يقلل من نفاذ الأشعة فوق البنفسجية. أظهرت الاختبارات أن الألواح بسمك 10 مم تحتفظ بنسبة 85% من قوة الانحناء بعد 3000 ساعة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

• تأثير الطلاء:غير مطلي لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد قد يتشقق عند نقاط الضغط (مثل الحواف المقطوعة) بعد عامين في المناخات الاستوائية. طلاء أكريليك مقاوم للأشعة فوق البنفسجية يزيد من عمره الافتراضي لأكثر من عشر سنوات، وألواح إسفنجية من البولي فينيل كلوريد (بولي كلوريد الفينيل) تجعلها مناسبة للكسوة الخارجية.

• ملاحظة الطلب:تستخدم في البيئات البحرية، لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد مع إضافة مثبطات العفن، يقاوم التدهور الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية والمياه المالحة.

لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء

• الدرجات الزخرفية مقابل الدرجات الوظيفية: ميزانية لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء للاستخدام الداخلي يفتقر إلى إضافات الأشعة فوق البنفسجية القوية، ويتلاشى بسرعة في الهواء الطلق. تحافظ الإصدارات المتميزة (على سبيل المثال، مع مثبتات الضوء الأمينية المعوقة بنسبة 5-8٪، هالس) على ثبات اللون لمدة 8-10 سنوات.

• عامل السُمك:أ 6 مم لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء لوح الرغوة الصلب بولي كلوريد الفينيل أكثر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية بنسبة 40% من لوح 3 مم، وذلك بفضل توزيع الصبغة بشكل أعمق. يُفضل استخدام ألواح أكثر سمكًا للأثاث الخارجي واللافتات.

ألواح رغوية من البولي فينيل كلوريد

• التكوين الأساسي:متوسطة الكثافة ألواح رغوية من البولي فينيل كلوريد (0.5–0.7 جم/سم³) مع لب بوليمر متشابك يوفر مقاومة أفضل للأشعة فوق البنفسجية مقارنةً بالرغوة منخفضة الكثافة. يقلل هذا التشابك من تمزق السلسلة الناتج عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

• معالجة السطح: مغلفة ألواح رغوية من البولي فينيل كلوريد مع طبقة واقية من الأشعة فوق البنفسجية بسمك 0.1 مم (على سبيل المثال، البوليستر أو البثق المشترك من البولي فينيل كلوريد) يقلل من تآكل السطح بنسبة 70%، مما يجعله مناسبًا لألواح الجدران الخارجية المصنوعة من ألواح الرغوة الصلبة المصنوعة من البولي فينيل كلوريد.

3. العوامل المؤثرة على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية

• نوع الصبغة والتحميل:

• الكربون الأسود في ورقة بولي كلوريد الفينيل رغوية سوداء يوفر أعلى حماية طبيعية من الأشعة فوق البنفسجية (تعادل عامل حماية من الشمس 100+).

• ثاني أكسيد التيتانيوم في صفائح بولي كلوريد الفينيل باللون الأبيض يتطلب تشتتًا دقيقًا؛ حيث تخلق الجسيمات المتكتلة نقاط ضعف.

• المواد المضافة:

• ألواح رغوية صلبة من مادة بولي كلوريد الفينيل وممتصات الأشعة فوق البنفسجية من مادة هالس وbenzotriazole لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء إزالة الجذور الحرة، مما يؤدي إلى تأخير التحلل.

• مضادات الأكسدة في لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد منع كسر السلسلة الناجم عن الأكسجين أثناء التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

• عملية التصنيع:

• البثق المشترك (على سبيل المثال، في ألواح رغوية من البولي فينيل كلوريد) يربط طبقة مقاومة للأشعة فوق البنفسجية بجوهر الرغوة، مما يعزز المتانة بدون طبقات إضافية من لوح الرغوة الصلب المصنوع من مادة بولي كلوريد الفينيل.

• تضيف عملية الترقق بعد الإنتاج طبقة واقية ولكنها قد تتقشر إذا تم تطبيق لوح الرغوة الصلب المصنوع من مادة بولي كلوريد الفينيل بشكل غير صحيح.

4. الاختبارات العملية والمعايير

• ASTM G154:تستخدم هذه المواصفة غرفة الأشعة فوق البنفسجية الفلورية لمحاكاة التعرض الخارجي. ورقة بولي كلوريد الفينيل رغوية سوداء يعتبر اجتياز 3000 ساعة من الاختبار (ما يعادل 5 سنوات في الهواء الطلق) مقاومًا بدرجة كبيرة للأشعة فوق البنفسجية.

• دراسات حالة واقعية:

• في مناخ دبي الصحراوي، غير مطلي لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد تتدهور في غضون 18 شهرًا، في حين لم تظهر الإصدارات المطلية أي ضرر واضح بعد 5 سنوات.

• في أشهر الصيف ذات الأشعة فوق البنفسجية العالية في النرويج، لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء مع إضافات هالس احتفظت بنسبة 90% من لونها، مقابل 50% للأوراق غير المعدلة.

5. إرشادات التطبيق للبيئات المعرضة للأشعة فوق البنفسجية

• المناطق ذات الأشعة فوق البنفسجية العالية (على سبيل المثال، المناطق الاستوائية):

• تحديد الأولويات ورقة بولي كلوريد الفينيل رغوية سوداء أو لوح رغوي صلب من مادة البولي فينيل كلوريد مع الطلاءات الأكريليكية.

• تجنب النحافة صفائح بولي كلوريد الفينيل باللون الأبيض (<3 مم) للأسطح الرأسية؛ استخدم سمكًا يتراوح بين 6 إلى 10 مم للتطبيقات الأفقية.

• مناطق الأشعة فوق البنفسجية المعتدلة (على سبيل المثال، المناخات المعتدلة):

• ألواح رغوية من البولي فينيل كلوريد مع صفائح مقاومة للأشعة فوق البنفسجية مناسبة للإشارات الخارجية والأرضيات.

• قم بتجديد الطلاءات الواقية كل 3-5 سنوات لوح من مادة بولي كلوريد الفينيل البيضاء في المناطق ذات الحركة المرورية الكثيفة.

• المناطق ذات الأشعة فوق البنفسجية المنخفضة (على سبيل المثال، المناطق الشمالية):

• غير مطلي صفائح بولي كلوريد الفينيل باللون الأبيض قد تكون كافية للمشاريع قصيرة الأجل (≤3 سنوات).

• يستخدم ورقة بولي كلوريد الفينيل رغوية سوداء للتطبيقات طويلة الأمد للاستفادة من الحماية الطبيعية للأشعة فوق البنفسجية التي توفرها ألواح البولي فينيل كلوريد الرغوية السوداء ذات اللون الأسود الكربوني.

6. الاستنتاج: موازنة التكلفة والأداء