AGING OF POLYMER MATERIALS IN DIFFERENT STORAGE CONDITIONS AND UNDER THE EFFECT OF LIGHT RADIATION
Abstract
Abstract. The article carries out an extended analysis of changes in the physical properties of polyethylene films with a small (up to 10 wt. %) content of additives – volatile inhibitors of atmospheric corrosion of metals based on amines, plasticizers, shielding stabilizers, and technological ingredients, which is of considerable scientific interest. The purpose of the article was to study the influence of storage conditions and UV-irradiation on the characteristics of modified polyethylene films and to determine the nominal terms of the protective capacity of the polymer material for storing metal products. For all studies of polymer films that were exposed to the natural environment or in an artificial weather chamber, deviations of the characteristics of the modified samples from the original ones were established in terms of mechanical, diffusion characteristics (oxygen impermeability, vapor permeability) and changes in optical and spectral characteristics. The peculiarities of the process of changing the barrier properties of polymeric materials during different seasonal periods during open storage are considered. The influence of UV radiation was analyzed separately. In the course of the study, it was determined that for open storage conditions, modifying the material of polymer films in order to provide anti-corrosion properties with a small number of applications can lead to significant deviations in the initial characteristics of some samples, up to the complete destruction of the barrier protection. A comparison of the spread of the measured values of vapor permeability of modified polyethylene films under conditions of open and closed warehouse storage and depending on the composition of the material was carried out. Analysis of the effect of storage conditions of modified polyethylene films on changes in physical and mechanical characteristics made it possible to determine the order of usage of the obtained materials. It was concluded that by using a small number of additives – atmospheric corrosion inhibitors to the material of packaging films intended for the protection and conservation of metal products – it is possible to change the conditions and terms of their guaranteed storage.
References
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.
