Comment la teneur en pigment (TiO₂ 0,5 % contre . 2 %) dans une gaine chauffante en PFA (perfluoroalcoxy) blanc modifie-t-elle la résistance à la dégradation par les UV lorsqu'elle est utilisée à l'extérieur avec une exposition occasionnelle à la lumière du soleil ?
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Les gaines chauffantes blanches en PFA avec pigment de dioxyde de titane (TiO 2 ) sont utilisées pour les applications extérieures avec une exposition minimale au soleil pour réfléchir les rayons UV. La protection UV est limitée à 0,5 % de TiO2 et la surface du polymère se dégrade (farinage, fissuration) après 2 000 à 4 000 heures d'exposition aux UV. La résistance aux UV avec 2 % de TiO 2 est considérablement améliorée, le temps de dégradation étant de 8 000 à 12 000 heures. Les particules de TiO 2 absorbent et diffusent la lumière UV protégeant ainsi les chaînes polymères.
Le mécanisme de protection UV TiO2
TiO_2 est un absorbeur UV-ayant une bande interdite de 3,2 eV (anatase) ou 3,0 eV (rutile). Il absorbe la lumière UV (300-400 nm) et transforme l'énergie en chaleur. Les particules diffusent en outre la lumière UV. Cela augmente la longueur du trajet à travers le polymère. Un plus grand nombre de sites d'absorption et de diffusion sont fournis par une teneur plus élevée en TiO₂. Si la surface n'est pas manipulée correctement, le TiO₂ peut favoriser la dégradation du polymère. Recommandé : Rutil TiO₂ recouvert d'alumine/silice.
Dégradation UV quantifiée en fonction de la teneur en TiO2
PFA a montré ce qui suit lors des tests UV accélérés contrôlés par QUV (lampes UVA-340, 60 degrés). Le temps nécessaire au farinage de la surface à 0 % de TiO₂ (PFA naturel) est de 500 à 1 000 heures et le temps nécessaire à la fissuration est de 1 000 à 2 000 heures. Le temps de farinage est de 2 000 à 4 000 h et le temps de fissuration est de 4 000 à 6 000 h à 0,5 % de TiO₂. Avec 1 % de TiO2, le temps de farinage est de 4 000 à 7 000 heures et la durée de craquage est de 7 000 à 10 000 heures. Avec 2 % de TiO₂, le temps de farinage est de 8 000 à 12 000 heures et le temps de craquage est de 12 000 à 20 000 heures. À 5 % de TiO₂, le temps de farinage est de 15 000 à 25 000 heures et la durée de fissuration est de 25 000 à 40 000 heures.
Guide de sélection du contenu TiO2 pour les applications extérieures
Teneur en TiO₂ (%) Temps de farinage en surface (heures) Temps de fissuration (heures)Recommandé pour une utilisation en extérieur
0 (naturel) 500-1,000 1,000-2,000Non 0.5 2,000-4,000 4,000-6,000 Limité 1.0 4,000-7,000 7,000-10,000 Oui (occasionnellement) 2.0 8 000-12,000 12 000-20 000 Oui
5.0 15 000-25,000 25 000-40 000 Oui (en cours)
La spécification bien informée
Pour un appareil de chauffage PFA, qui fonctionne à l'extérieur avec un ensoleillement intermittent, une teneur en TiO2 rutile de 2 % avec un traitement de surface pour inhiber l'activité photocatalytique est utilisée. L'ingénieur ajoute un pigment stabilisant les UV aux radiateurs PFA pour prolonger leur durée de vie en extérieur.
