СТАРІННЯ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ У РІЗНИХ УМОВАХ СКЛАДУВАННЯ ТА ПІД ДІЄЮ СВІТЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Н. І. Доманцевич; Б. П. Яцишин

doi:10.32782/2522-1221-2024-37-02

Н. І. Доманцевич https://orcid.org/0000-0002-6157-7079
Б. П. Яцишин https://orcid.org/0000-0001-6762-2646

DOI: https://doi.org/10.32782/2522-1221-2024-37-02

Ключові слова: полімери, поліетиленові плівки, фізико-механічні та хімічні характеристики, фактори впливу, старіння.

Анотація

Анотація. У статті проведено розширений аналіз змін фізичних властивостей поліетиленових плівок із невеликим (до 10 ваг. %) вмістом додатків – летких інгібіторів атмосферної корозії металів на основі амінів, пластифікаторів, екрануючих стабілізаторів та технологічних інгредієнтів, що становить значний науковий інтерес. Метою роботи було дослідження впливу умов складування та УФ-опромінення на характеристики модифікованих поліетиленових плівок і визначення номінальних термінів захисної здатності полімерного матеріалу для зберігання металовиробів. Для всіх досліджень полімерних плівок, що перебували в умовах впливу природного середовища чи у камері штучної погоди, встановили відхилення характеристик модифікованих зразків від першопочаткових за механічними, за дифузійними характеристиками (киснепроникність, паропроникність) та за змінами оптичних та спектральних характеристик. Розглянуто особливості перебігу процесу зміни бар’єрних властивостей полімерних матеріалів протягом різних сезонних періодів за відкритого складування. Окремо проаналізовано вплив УФ-опромінення. У ході дослідження встановлено, що для умов відкритого складування, модифікування матеріалу полімерних плівок з метою надання антикорозійних властивостей невеликою кількістю додатків може приводити до значних відхилень вихідних характеристик деяких зразків, аж до повного руйнування бар’єрного захисту. Проведено порівняння величин розкиду виміряних значень паропроникності у модифікованих поліетиленових плівок за умов відкритого та закритого складського зберігання та у залежності від складу матеріалу. Аналіз дії умов складування модифікованих поліетиленових плівок на зміну фізико-механічних характеристик дав можливість визначити порядок експлуатації отриманих матеріалів. Зроблено висновок, що шляхом використання незначної кількості додатків – інгібіторів атмосферної корозії до матеріалу пакувальних плівок, призначених для захисту та консервації металовиробів, – можна змінювати умови та терміни їх гарантованого зберігання.

Посилання

1. Feller R. L. Accelerated aging: photochemical and thermal aspects. 1994. Edwards Bros., Ann Arbor, Michigan. 292 p. URL: http://hdl.handle.net/ 10020/ gci_pubs/accelerated_aging.
2. Yang R. Status and challenge in aging research of polymer composites. Polym. Mater. Sci. Eng. 2015. № 31. P. 181-184. URL: https://www.researchgate.net/ publication/281996441_Status_and_challenge_in_ aging_research_of_polymer_composites.
3. Hodge I. M. Physical aging in polymer glasses. Science: New Series. 1995. 267 (5206). Р. 1945–1947. URL: http://www.jstor.org/stable/2886443.
4. Plastics for Corrosion Inhibition / V. A. Goldade, L. S. Pinchuk, A. V. Makarevich, V. N. Kestelman. Berlin : Springer-Verlag Heidelberg, 2005. 393 p.
5. Roger P. Brown, John H. Greenwood Practical guide to the assessment of the useful life of plastics. Shropshire : Rapra Technology Limited, 2002. 194 p.
6. Harvey J. A. Chemical and physical aging of plastics. In “Handbook of Environmental Degradation of Materials” (ed. Myer Kutz) N.Y. : William Andrew Publishing, 2005. 612 p. P. 153-163.
7. Rabek J. F. Photostabilization of Polymers: Springer, 2011. 608 p.
8. Rabek J. F. Photodegradation of polymers : physical characteristics and applications. Springer, 1996. 209 p. DOl: 10.1007/978-3-642-80090-0.
9. Wypych G. Handbook of UV degradation and stabilization. Second edition. Toronto : ChemTec Publishing. 2015. 412 p.
10. Chin J. W. Durability of composites exposed to ultraviolet radiation. In “Durability of composites for civil structural applications” (ed. V. M. Karbhari). Cambridge : Woodhead Publishing Limited, 2007. P. 80-97. URL: www.woodhead publishing.com.
11. Robert L. Gray, Robert E. Lee, Brent M. Sanders Aging conditions' effect on UV durability. In “Weathering of plastics: Testing to mirror real life performance” ed. by G Wypych. N.Y. : Plastics Design Library, 1999. 331 p. P. 69-76.
12. A review of accelerated durability tests / R. P. Brown, D. Kockott, P. Trubiroha,W. Ketola, J. Shorthouse (Ed. R. P. Brown).v VAMAS Report No. 18 (September 1995). Middlesex : National Physical Laboratory, 1995. P. 44. URL: http://www.vamas.org/ documents/twa12/ vamas_twa12_report_18.pdf
13. Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П. Старіння полімерних матеріалів: фактори впливу, методи дослідження, моделювання та прогнозування процесів : монографія. Львів : Видавництво Львівського торговельно-економічного університету, 2023. 184 с.
14. Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П. Зміна механічних властивостей поліетиленових плівкових матеріалів при їх модифікації технологічними додатками та під час старіння. Фізика і хімія твердого тіла. 2020. 21 (3). С. 510-518. DOI: 10.15330/ pcss.21.3.510-518
15. Доманцевич Н. І. Інгібіторний захист промислової продукції : монографія. Львів : Видавництво Львівської комерційної академії, 2003. 160 с.
16. Аксіментьєва О. І., Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П. Дифузійні характеристики тонкоплівкових полімерних матеріалів та методи їх вимірювання : монографія. Львів : Видавництво Львівського торговельно-економічного університету, 2018. 156 с.
17. Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П. Паропроникність тонкоплівкових композитних матеріалів на основі поліетилену. Фізика і хімія твердого тіла. 2019. 20 (3). С. 291-299.
18. Доманцевич Н. І. Вплив ультрафіолетового опромінення на структуру та властивості модифікованих плівкових покрить. Фізика і хімія твердого тіла. 2000. 1 (2). С. 273-277.
19. Аксіментьєва О. І., Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П. Вплив УФ-випромінювання та атмосферних факторів на паропроникність тонкоплівкових модифікованих поліетиленових матеріалів. Фізика і хімія твердого тіла. 2022. Т. 23, № 2. С. 216-221. DOI: 10.15330/pcss.23.2.216-221.
20. Скоробогатий Я. П., Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П. Старіння полімерних модифікованих матеріалів в умовах закритого складування і в природних кліматичних умовах. Хімічна промисловість України. 2002. № 1. С. 32-34.
21. Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П. Структуро- та дефектоутворення при довготривалому старінні інгібованих полімерних плівок. Фізика і хімія твердого тіла. 2003. Т. 4, № 2. С. 323-328.
22. Stuart B. H. Infrared spectroscopy : fundamentals and applications. Chichester : John Wiley & Sons Ltd, 2004. 244 p.
23. Domantsevich N., Aksimentyeva O., Yatsyshyn B. Structura and properties of the modified polyethylene films. Current trands in commodity science. Packaging: Zeszyty naukowe. 186. Poznan : Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego. 2012. P. 67-75.
24. Доманцевич Н. І., Яцишин Б. П., Кріль М. М. Полімерні пакувальні плівки спеціального призначення. Вісник Львівського торговельно-економічного університету. Технічні науки. 2018. № 20. С. 5–20.