Что представляет собой явление меления у труб и профилей из непластифицированного ПВХ?

Последствия деструкции под воздействием УФ-излучения или меление:

1. Дегидрохлорирование и снижение молекулярной массы ПВХ, сопровождающееся окрашиванием в желто-коричневый цвет.
2. Устойчивое снижение предела прочности на растяжение, модуля упругости, ударопрочности и уменьшение удлинения при разрыве. Число разрывов цепей во время фотоокисления превышает число полимеров сетчатой структуры. Поэтому утрата механических свойств в большей степени обусловливается атмосферным воздействием.
3. Видимые эффекты, такие как обесцвечивание, потемнение, растрескивание, уменьшение глянца, липкость, матовость, меление, усадка, растрескивание в течение буквально нескольких недель внешнего воздействия на изделия из ПВХ, неустойчивого к УФ-излучению.
4. При атмосферном воздействии белые сложные вещества желтеют, а затем обесцвечиваются, а цветные - тускнеют.
 

Что такое меление?

Считается, что деструкция под воздействием УФ-излучения начинается на поверхности, а затем проникает вглубь. По мере деградации внешнего слоя из  ПВХ, растет число высвобождающихся частиц такого пигмента, как TiO2 и других неорганических компонентов, в частности, CaCO3, что ведет к образованию белого порошкообразного осадка. Труба начинает белеть. Данное явление называется мелением.
Этот белый порошок смывается дождем или брызгами воды, точно в градирнях, вследствие чего разрушению подвергается следующий слой, теряющий прочность. Хотя небольшое количество мела допустимо и даже желательно в изделии из ПВХ белого цвета, его присутствие негативно влияет на глянец.
Более подходящей является рутильная форма, так как она имеет более плотную структуру и меньше мелит. Меление абсолютно недопустимо для материала темного цвета.
 

Видимая область спектра:

• Помимо разрушения под воздействием УФ-излучения в диапазоне 290–400 нм, влияние оказывает и видимый свет в диапазоне 400–500 нм.
• Видимый свет с указанной длиной волны также несет энергию, которая повреждает более слабые структуры, такие как:

1. Двойные связи
2. Сопряженные двойные связи
3. Разветвленная структура

• При атмосферном воздействии белые сложные вещества желтеют, а затем обесцвечиваются, а цветные - тускнеют.

Аномальное пожелтение TiO2 при мелении:

Все изделия из ПВХ, стабилизированные рутильным TiO2, имеют тенденцию к пожелтению по мере увеличения концентрации TiO2. При более интенсивной изначальной желтизне вследствие большего содержания TiO2 эффект воспринимаемой белизны в результате меления является ожидаемо более выраженным.
При более высокой концентрации TiO2 фактически наблюдается небольшое уменьшение желтизны.
Кроме того, TiO2 демонстрирует максимальное сохранение блеска при приблизительно 10 phr. Параметр блескоустойчивости более чувствителен к небольшим изменениям атмосферных факторов, нежели к мелению или изменению цвета. Форма TiO2 менее важна в том случае, если сохранение блеска является менее критичным.
 

Первоначальное и долговременное изменение цвета вследствие меления:

Первые изменения цвета наблюдаются по прошествии 200 часов внешнего воздействия. При дальнейшем воздействии механическая эрозия наиболее фотоокисленных слоев обеспечивает регенерацию поверхности.
Если эрозия является достаточно сильной, то профиль может так и не перейти в фазу изменения цвета. Стабилизированные свинцом соединения обладают лучшими механическими свойствами по сравнению с соединениями на основе меркаптида олова. Очевидно, что утрата механических свойств связана не только с полным фотоокислением, но и со скоростью, с которой оно протекает.
 

Изменение матовости вследствие меления:

TiO2 в матрице ПВХ имеет показатель преломления 1,83, а TiO2 в воздухе имеет показатель преломления 2,71. В таких условиях, в связи с окислением поверхности воздействию воздуха подвергается более высокий процент рутильного TiO2, вместо полного внедрения в ПВХ-матрицу. Теперь частицы TiO2 имеют поверхность раздела с окружающим воздухом, а относительный показатель преломления изменяется с 1,83 для системы рутил/ПВХ до 2,71 для системы рутил/воздух.
Это обеспечивает значительно более высокую эффективность рассеяния, что ведет к усилению действительной матовости TiO2 и к более высокой яркости в подверженной воздействию части.

С участием: Яшодана Канаде