بخشی از مقاله
چکیده
مواد کامپوزیتی از نوع ترموست و ترموپلاست زمانی که تحت تاثیر اشعه فرابنفش قرار میگیرند، تخریب میگردند. در مورد لولهها و قطعات کامپوزیتی اشعه فرابنفش خورشید سبب تخریب پیوند بین الیاف و رزین در ساختار کامپوزیتی شده که این امر، سبب کاهش چشمگیر در خواص مکانیکی محصول میگردد. جهت مقاومت در برابر نور خورشید میتوان از راهکارهای مناسبی استفاده کرد.
در این تحقیق به بررسی عملی و آزمایشگاهی روشهای بیان شده جهت مقاومت به نور خورشید در کامپوزیتها پرداخته شده است. کامپوزیتهای ساخته شده با روشهای متفاوت تحت آزمون های شتاب دار فرابنفش به مدت 1500 ساعت قرار گرفته اند. پس از انجام آزمون شرایط محیطی، به منظور بررسی میزان تغییرات در پارامترهای مکانیکی، آزمونهای خواص مکانیکی روی نمونه های تابش شده و تابش نشده انجام گرفت. نتایج نشان می دهند که استفاده از افزودنی های جاذب فرابنفش با درصد لود یک درصد بهترین مقاومت را در برابر اشعه فرابنفش خورشید دارد.
مقدمه
همه مواد کامپوزیتی از نوع ترموست و ترموپلاست زمانی که تحت تاثیر اشعه فرابنفش قرار میگیرند، تخریب می-گردند. درجه تخریب این رزینها نسبت به نور خورشید، بستگی به ساختار شیمیایی رزین مربوطه دارد. مطالعات در مورد اثر نور آفتاب بر پلیمرها نشان میدهد که اشعه فرابنفش ممکن است پیوندهای شیمیایی پلیمر را تضعیف و یا تفکیک کند و این امر باعث میشود زنجیره مولکولی پلیمر تضعیف شود.
در نتیجه زنجیره پلیمر به زنجیرهای کوتاهتری تبدیل میگردد و در نهایت پلیمر شکننده میشود و خواص مکانیکی آن از جمله استحکام، سختی یا انعطاف پذیری کاهش مییابد و پلیمر دچار بیرنگی میشود و درخشندکی خود را از دست میدهد. علاوه بر این، پلیمر در معرض ترک قرار میگیرد. در مورد لولهها و قطعات کامپوزیتی اشعه فرابنفش خورشید سبب تخریب پیوند بین الیاف و رزین در ساختار کامپوزیتی شده که این امر، سبب کاهش چشمگیر در خواص مکانیکی محصول، از جمله استحکام لوله میگردد. جهت مقاومت در برابر اشعه نور خورشید میتوان از راهکارهای مناسبی استفاده کرد.
یکی از راه کارهای مناسب استفاده از جاذب یووی و یا پایدارکنندههای یووی در مواردی است که محصول در معرض نور خورشید و اکسیژن ، رطوبت و.. .میباشد. از آنجایی که تاثیر ماورابنفش خورشید بر روی کامپوزیتها پدیده ای سطحی است ، لذا ایجاد لایه ای غنی از رزین1همراه با ادتیو آنتی یووی در سطح خارجی لوله های کامپوزیتی، که بتواند به عنوان حایلی بین کامپوزیت و محیط اطراف - نور خورشید - قرار گیرد بسیار مفید خواهد بود. جهت افزایش راندمان و درصد اطمینان بالاتر از عملکرد مقاومت نسبت به یووی می توان ترکیبی از روش های فوق را اتخاذ نمود. از جمله استفاده از :
1. لایه غنی از رزین که دارای آنتی یووی باشد در سطح خارجی لوله های کامپوزیتی،
2. استفاده از یک لایه ویل آلی - الیاف پلی استر - در سطح خارجی لوله ها به همراه ادتیوهای جاذب فرابنفش که مقاومت یووی را نیز افزایش می دهد
ادتیوهای جاذب فرابنفش ترکیباتی مانند بنزوتری آزول5 هستند، که این ادتیو به ساختار کلیه لولههای کامپوزیتی که در معرض نور هستند اضافه میگردد. استفاده از فیلرها و پیگمنت نیز سبب افزایش مقاومت به نور خورشید میگردد از جمله پیگمنت تیتانیوم دی اکساید که به دلیل رنگ سفید در واقع به عنوان پخش کننده نور به کار میرود. همچنین کربن بلک نیز میتواند نوعی انتی یووی محسوب گردد. مقالات حاکی از این هستند که افزایش کربن بلک بطور کلی باعث افزایش استحکام کششی و مدول میگردد.
در برخی منابع اشاره شده است که کربن بلک بعنوان جاذب عمل می-کند و بنابراین طول عمر آنتی یووی در رزین را افزایش میدهد. پیشنهاد میگردد این دو فیلر همزمان برای جلوگیری از اثرات یووی استفاده گردند.
برای اینکه کربن بلک بعنوان آنتی یووی مسمر ثمر واقع گردند، بایستی به میزان 3-2 به رزین افزوده شود و میزان کمتر از 1 تاثیر چندانی ندارد.
