Kako sadržaj pigmenta (TiO₂ 0,5% u odnosu na . 2%) u bijelom PFA (perfluoroalkoksi) grijaču plašta mijenja otpornost na UV degradaciju kada se koristi na otvorenom uz povremenu izloženost sunčevoj svjetlosti?

Bijeli PFA grijači plašta s pigmentom titan dioksida (TiO 2 ) koriste se za vanjsku primjenu uz minimalno izlaganje sunčevoj svjetlosti radi odbijanja UV zraka. UV zaštita ograničena je na 0,5% TiO2, a površina polimera degradira (kreda, pucanje) nakon 2000-4000 sati izlaganja UV zračenju. Otpornost na UV zračenje s 2% TiO 2 značajno je poboljšana s vremenom do razgradnje od 8 000 do 12 000 sati. Čestice TiO 2 apsorbiraju i raspršuju UV svjetlo čime štite polimerne lance.

Mehanizam TiO2 UV zaštite

TiO_2 je UV{1}}apsorber koji ima propusni pojas od 3,2 eV (anataz) ili 3,0 eV (rutil). Uzima UV svjetlost (300-400 nm) i pretvara energiju u toplinu. Čestice dodatno raspršuju UV svjetlost. To povećava duljinu putovanja kroz polimer. Više mjesta apsorpcije i raspršenja osigurava veći sadržaj TiO₂. Ako se površinom ne rukuje na odgovarajući način, TiO₂ može potaknuti razgradnju polimera. Preporučeno: Rutil TiO₂ obložen glinicom/silicijem.

UV degradacija kvantificirana kao funkcija sadržaja TiO2

PFA je pokazao sljedeće u QUV kontroliranom ubrzanom UV testiranju (UVA-340 lampe, 60 stupnjeva). Vrijeme površinske krede na 0 % TiO₂ (prirodni PFA) je 500-1000 sati, a vrijeme do pucanja je 1000-2000 sati. Vrijeme stvaranja krede je 2.000-4.000 h, a vrijeme stvaranja pukotina je 4.000-6.000 h pri 0,5% TiO₂. S 1 % TiO2 vrijeme stvaranja krede je 4.000-7.000 sati, a trajanje pucanja je 7.000-10.000 sati. S 2% TiO₂, vrijeme krede je 8.000-12.000 sati, a vrijeme pucanja je 12.000-20.000 sati. Na 5% TiO₂, vrijeme stvaranja krede je 15.000-25.000 sati, a trajanje pucanja je 25.000-40.000 sati.

Vodič za odabir sadržaja TiO2 za vanjske primjene

Sadržaj TiO₂ (%) Vrijeme do stvaranja krede (sati) Vrijeme do pucanja (sati) Preporučeno za vanjsku upotrebu
0 (prirodno) 500-1,000 1,000-2,000Ne 0.5 2,000-4,000 4,000-6,000 Ograničeno 1.0 4,000-7,000 7,000-10,000 Da (povremeno) 2.0 8,000-12,000 12,000-20,000 Da
5.0 15,000-25,000 25,000-40,000 Da (u tijeku)
Znalačka specifikacija

Za PFA grijač, koji radi vani uz povremenu sunčevu svjetlost, koristi se sadržaj rutila od 2% TiO2 s površinskom obradom za inhibiciju fotokatalitičke aktivnosti. Inženjer dodaje UV stabilizirajući pigment PFA grijačima kako bi im produljio život na otvorenom.