Korozja szkła.
Pojęcie korozji (łac. corrosio – zżeranie) często utożsamiane jest przez nas z rdzewieniem, które dotyczy wyłącznie metali. W rzeczywistości jest to pojęcie określające ogólnie niszczenie materiałów, np. takich jak polimery, beton czy nawet szkło!
Wśród mechanizmów niszczenia polimerów można by wymienić kilka rodzajów: temperaturowy, oksydacyjny (utleniający), chemiczny, wywoływany promieniami ultrafioletowymi (fotoliza). Wyróżnia się także mieszane typy mechanizmów, m.in. termooksydacyjny lub fotooksydacyjny. Wnikliwe poznanie procesu korozji materiału i zdefiniowane użytkowanie produktu pozwala na odpowiedni dobór stabilizatorów lub zabezpieczeń przeciwkorozyjnych.
Proces fotooksydacji związany jest z działaniem promieniowania świetlnego w obecności tlenu (np. atmosferycznego). Jest on bardzo niebezpiecznym typem korozji ze względu na fakt, że powoduje przebudowę struktury polimeru. Gdy promienie padają na cząsteczki materiału, następuje ich absorpcja, która prowadzi do degradacji produktu. Dzieje się to na skutek procesu rodnikowego, w którym defekty strukturalne polimeru lub dodatki (wzmacniacze, stabilizatory) inicjują tworzenie się rodników. Aktywne rodniki zapoczątkowują degradację łańcucha polimeru, która prowadzi najczęściej do produktu będącego jednocześnie substratem kolejnej reakcji, a w związku z tym do wywołania reakcji łańcuchowej.
Jeszcze poważniejszą kwestią jest niszczenie świetlne poliamidów, które pod wpływem promieni ultrafioletowych zmieniają zarazem właściwości mechaniczne - oprócz żółtych przebarwień stają się kruche, nietopliwe i nierozciągliwe. W różnych odmianach materiałów, w zależności od warunków naświetlania, występują dodatkowe zagrożenia, np. zmniejszenie wytrzymałości na rozerwanie, co może stanowić duże zagrożenie w przypadku stosowania ich w instalacjach przemysłowych.
Niepoprawne magazynowanie nawet zwykłych folii może stanowić ryzyko uszkodzenia produktu, gdyż właściwości mechaniczne poliolefin szybko pogarszają się pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, a szczególnie pod wpływem światła. Próbki produktów często pękają, wybarwiają się oraz stają się kruche. Jest to jednak pewne uogólnienie ze względu na dużą liczbę zmiennych. Prowadzone i publikowane badania na ten temat są wykonywane najczęściej na stosunkowo prostych poliolefinach, takich jak polietylen z różnymi dodatkami. Jak powszechnie wiadomo, dodatki zdecydowanie zmieniają właściwości materiału, co sprawia, że badania są długotrwałe, a ich rezultaty są często niedostępne dla wykorzystywanych przemysłowo materiałów lub ich konkretnych mieszanek.
Ciekawym pojęciem jest korozja szkła, które jest popularnie uznawane za inertne (obojętne) na wszelkie czynniki chemiczne. Ze względu na właściwości krzemianów przetrzymywanie materiałów szklanych w środowisku o dużej wilgotności lub w otoczeniu oparów ługowych powoduje jego rozpuszczanie. Jest to proces długotrwały pozostawiający biały, nieusuwalny nalot na szkle. Aby temu zapobiec, należy zastosować odpowiednie dodatki lub dobrać gatunek szkła, który umożliwi zatrzymanie procesu powstawania zhydrolizowanych krzemianów (żelu).
W wyniku działania czynników atmosferycznych, praktycznie każdy interesujący przemysłowo, surowy polimer ulega degradacji. Poprawianie właściwości i praca nad stabilnością materiałów jest bardzo trudnym zagadnieniem, jednakże istnieją badania pozwalające na zbadanie starzenia materiałów. Są to komory starzeniowe, które symulują w przyspieszony sposób określone warunki atmosferyczne poprzez ustalenie danego natężenia promieniowana, temperatury badawczej, wilgotności względnej, czy dawkowania promieniowania. Wykonywanie takich badań na produkowanym materiale, a następnie obiektywna weryfikacja otrzymanych wyników może pomóc w poprawieniu procesu technologicznego, jakości produktu, określeniu gwarancji na produkt oraz określeniu odporności materiału na starzenie.
Agencja Anticorr Gdańsk
Bibliografia
Dariusz Sobków, Krystyna Czaja, Wpływ warunków przyspieszonego starzenia na proces degradacji poliolefin,
Polimery, 2003, nr. 9, 627
M.B. Nejman (tł. Marek Wejnryb, Stanisław Penczek), Starzenie i stabilizacja polimerów, Wydawnictwo Naukowo-Technologiczne, Warszawa 1966
Komentarze (0)