مواد تشکیل دهنده پلیمرها ترکیباتی از مواد آلی را شامل می‌شوند نور خورشید توسط مواد آلی به راحتی جذب می‌شود در نور خورشید پرتو فرابنفش وجود دارد پس در نتیجه این که پرتوهای فرابنفش توسط مواد آلی تشکیل دهنده پلیمرها به راحتی جذب می‌شوند و تأثیر مخربی بر روی پلیمرها بر جای می‌گذارند. منظور از تأثیرات مخرب پرتو فرابنفش بر روی پلیمرها تغییر در رنگ، شکل و استحکام پلیمرها میباشد.
انواع تخریب پلیمرها
پنج حالت ممکن است باعث ایجاد تخریب در پلیمرها گردد که شامل تخریب شیمیایی، تخریب گرمایی، تخریب زیستی، تخریب مکانیکی و تخریب نوری میباشد چون که چهار مورد از آن‌ها موضوع بحث ما نیستند از آن‌ها عبور می‌کنیم اما تخریب نوری همان موضوع مورد نظر ماست که به بررسی آن می‌پردازیم.
تخریب نوری: هر نوع پلیمری که در برابر تابش نور خورشید قرار گیرد و اشعه فرابنفش جذب کند مورد تخریب قرار خواهد گرفت اما در بین پلیمرها آن دسته که دارای وزن مولکولی کمتری هست بیشتر مورد تخریب قرار خواهد گرفت پس در نتیجه این که همه پلیمرها تحت تأثیر پرتو فرابنفش قرار می‌گیرند حال این که تأثیر روی گروهی از پلیمرها بیشتر است و روی گروهی از آن‌ها کمتر میباشد تأثیری که پرتو فرابنفش در پلیمرها می‌گذارد به عواملی وابسته و با عواملی بدون ارتباط است مثلا این تأثیر به دمای محیط بستگی ندارد تخریب پلیمری در اثر پرتو فرابنفش هم در دماهای پایین اتفاق می‌افتد و هم در دماهای بالا اما به وجود اکسیژن وابسته است و در محیط‌هایی که اکسیژن وجود دارد این تخریب با سرعت بالاتری اتفاق خواهد افتاد.
تاثیر پرتو فرابنفش در مواد پلاستیکی
همان طور که می‌دانید یکی از انواع پلیمرها مواد پلاستیکی هستند در این قسمت تصمیم داریم از تأثیر پرتو فرابنفش بر این مواد صحبت کنیم وقتی که پرتو خورشید بر مواد پلاستیکی بتابد و اشعه فرابنفش آن توسط این مواد جذب گردد باعث می‌شود که روی سطوح پلاستیکی شما حالت‌های سفیدی مانند گچ را ببینید، جنس پلاستیک نیز تغییر خواهد کرد و حالت شکنندگی پیدا می‌کند و حتی این اشعه می‌تواند رنگ پلاستیک را نیز تغییر دهد.
دسته بندی پرتو فرابنفش
در این قسمت دسته بندی پرتوهای فرابنفش را برایتان توضیح می‌دهیم تا در قسمت جذب پرتوها توسط پلیمرها با انواع پرتوها آشنایی داشته باشید پرتو نور فرابنفش شامل سه پرتو است که از این سه نوع UV_A به زمین می‌رسد و شامل ۹۵ درصد این پرتو را شامل می‌شود اما UV_B و UV_C توسط لایه اوزن جذب می‌شوند و این لایه اجازه نمی‌دهد که آن‌ها به زمین برسند.
جذب پرتو فرابنفش در پلیمرها
جذب پرتوهای فرابنفش توسط پلیمرها بستگی به نوع پلیمرها و پیوندهای آن‌ها دارند اگر بخواهیم مثالی بزنیم که این موضوع را به طور کامل درک کنید باید بگویم که مثلا پلیمرهایی که در آن‌ها پیوند UV_C نور خورشید را جذب می‌کند چون این پیوندها دارای انرژی هستند که بر اساس طول موج به اندازه ۲۹۰ نانومتر می‌باشند پس فقط پرتوهایی را جذب می‌کنند که دارای طول موج ۲۹۰ است پس در مورد پرتو فرابنفش می‌توانند پرتوهای UV_B را جذب کنند که این پرتوها هم به زمین نمی‌رسند در مورد سایر پلیمرها هم بر اساس پیوندهای آن‌ها و طول موجی که جذب می‌کنند این موضوع متفاوت میباشد.
پایدار سازی پلیمرها در برابر پرتوهای فرابنفش
همان طور که در بالا هم اشاره کردیم پلیمرها در برابر پرتوهای فرابنفش تخریب خواهند شد بنابراین موقع ساخت پلیمرها برای آن که این مواد بتوانند در برابر این اشعه‌ها عمر طولانی تر و دوام بیشتری داشته باشند یک افزودنی به آن‌ها اضافه می‌کنند که افزودنی پایدار کننده به آن گفته می‌شود و این افزودن یکی از اجزای تشکیل دهنده پلیمرها میباشد تا به این وسیله بتوانند عمر مفید آن‌ها را طولانی تر نمایند.
آزمون قطعات پلیمری در برابر اشعه فرابنفش
برای آزمودن پلیمرها در برابر اشعه فرابنفش دو راه وجود دارد یکی از راه‌ها آن است که پلیمرها را در برابر نور طبیعی خورشید قرار می‌دهند و بعد از گذشت یک زمان تقریبا طولانی ویژگی‌های پلیمر مانند رنگ، شکست پذیری و... را مورد بررسی قرار می‌دهند تا از تأثیر آن بر پلیمر اطلاع پیدا کنند اما این روش زمان بر است و زیاد مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. روش دومی که از آن برای تست پلیمرها در صنعت استفاده می‌کنند آن است که پلیمرها را در یک دستگاهی قرار می‌دهند که حتی تابش اشعه فرابنفش بر آن بیشتر از اشعه موجود در خورشید میباشد و بعد بر اساس پایداری پلیمر متوجه ماندگاری پلیمر در واقعیت و در برابر خورشید خواهند شد.
آیا اشعه فرابنفش مضر است
ما در این مقاله از ضررهای این اشعه بر پلیمرها صحبت کردیم اما لازم است بدانید که این اشعه همیشه مضر نیست و در خیلی از موارد هم مفید واقع می‌شود تأثیر آن‌ها بر پلیمرها همیشه مخرب است اما در مواد دیگر اثرات مثبتی را نیز دارند پس لازم است بدانید که این اشعه‌ها همیشه هم مضر نیستند و باعث خرابی نمی‌گردند.
چگونگی پایدار کردن پلیمرها در برابر پرتو فرابنفش توسط پایدار کننده‌ها
پایدار کننده‌های که به پلیمرها اضافه می شوند به چند روش می‌توانند از پلیمرها در برابر پرتوهای فرابنفش محافظت کنند اولین روش این است که این پایدار کننده‌ها پرتوها را به خود جذب می‌کنند و مانع جذب آن‌ها توسط پلیمرها می‌شوند و سپس آن را با انرژی کمتری به محیط باز می‌گردانند روش دوم این است که مولکول‌های برانگیخته شده را به سطح انرژی بالاتری برده تا انرژی به صورت گرما تلف شود و تاثیری بر پلیمرها نگذارد. در بین همه‌ی پایدار کننده‌های که وجود دارد یکی از بهترین و موثر ترین آن‌ها که از پلیمرها به خوبی محافظت می‌کنند پایدار کننده‌های نوری می‌باشند.
سخن پایانی
ما در این مقاله به بررسی تاثیر اشعه فرابنفش بر پلیمرها پرداختیم و راه‌های پایدار سازی آن را نیز بیان کردیم به عنوان نکته آخر لازم است که دوباره یاد آور شویم که این اشعه همیشه مضر نیست و خیلی استفاده‌های دیگر نیز می‌توان از آن نمود اما مانند سایر چیزهای دیگر در کنار مزایایی که دارد یک سری معایبی را نیز به همراه دارد امیدواریم که مطالب گفته شده در این مقاله برایتان مفید واقع شود.
