Как ультрафиолет влияет на строительные пленки
Строительных пленок множество: мы стелим их на кровлю, защищаем дом от лишней влаги, изолируем фундамент от воды, а стены – от ветра. И при всем этом, порой самим строительным пленкам нужна защита. Как не сократить срок службы стройматериала?
Долговечность строительных пленок определяется целым рядом факторов, в том числе и условиями хранения и эксплуатации. Важно защитить материал от ультрафиолета. Что произойдет, если этого не сделать, рассказал Руслан Кобозев, федеральный технический специалист направления "Строительные пленки" компании "ТЕХНОНИКОЛЬ".
Коротко об УФ-излучении
Существует ошибочное мнение, что строительным пленкам особый вред наносят солнечные лучи. На самом деле разрушительное влияние оказывает только ультрафиолет.
Ультрафиолетовое излучение (УФ) – электромагнитное излучение, спектр длин волн которого лежит в диапазоне между фиолетовой областью видимого спектра и рентгеновским излучением 400-100 нм. УФ-излучение в 1801 году открыл физик из Германии Иоганн Риттер. Он заметил, что за ультрафиолетовой областью спектра фотопластинка чернеет быстрее, чем в видимом диапазоне. Это наблюдение позволило сделать вывод, что такие лучи весьма активны.
Рисунок 1. Электромагнитный спектр
Основным источником УФ-излучения в природе является солнце, однако ультрафиолетовое излучение составляет всего около 3% от солнечного света. Оно невидимо человеческому глазу, зато любой строительной пленке может нанести непоправимый вред.
Чем УФ-лучи опасны для пленок
Строительные пленки состоят из полимеров – полипропилена или полиэтилена.
Рисунок 2. Молекула полиэтилена состоит из 160-210 тыс. мономеров
Полиэтилен – термопластичный полимер этилена, относится к классу полиолефинов. Является органическим соединением и имеет длинные молекулы …–CH2–CH2–CH2–CH2–…, где "–" обозначает ковалентные связи между атомами углерода.
Полипропилен менее плотный, чем полиэтилен, более твердый (стоек к истиранию), термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию, обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов).
Рисунок 3. Молекула полипропилена
Разрушительное влияние ультрафиолета происходит за счет уничтожения связей между атомами в полимерах под влиянием лучей этого спектра. Последствия такого неблагоприятного воздействия заметны визуально.
Они могут выражаться в:
- ухудшении механических свойств и прочности,
- повышении хрупкости,
- выгорании (выцветании).
Описанные выше процессы (выцветание и изменение механических свойств) не связаны между собой – выцветание характеризует прежде всего стойкость красителей, используемых при производстве материалов, и поэтому потеря оригинального цвета пленки далеко не всегда означает изменение механических свойств материала.
Изменение цвета на поверхности материала и повышение хрупкости можно часто наблюдать на пластиковых изделиях, постоянно эксплуатируемых вне помещений: сиденьях на стадионах, садовой мебели, оконных рамах и т.д.
УФ-лучи воздействуют на поверхность и разрушают молекулярные связи.
Рисунок 4. Пленка, разрушенная под воздействием ультрафиолета
Строительные пленки неизбежно оказываются под прямым воздействием УФ-лучей в процессе возведения дома. Для того чтобы увеличить их долговечность, в компоненты сырья добавляют УФ-стабилизаторы. И при воздействии УФ-излучения рассеянные или отведенные лучи теряют силу.
Существуют вещества, которые принимают опасные излучения и в какой-то мере "жертвуют" себя. Применяют также стабилизаторы, которые ликвидируют опасность, рассеивая частицы излучения.
Рисунок 5. Пленка без УФ-стабилизаторов
Рисунок 6. Пленка с УФ-стабилизаторами
Стойкость конкретных изделий к негативным климатическим условиям определяется с учетом двух главных критериев:
- химического состава полимера,
- типа и силы воздействия внешних факторов.
При этом неблагоприятное влияние на строительные пленки определяется по времени их разрушения и типу воздействия: это моментальная, полная деструкция или малозаметные трещины и дефекты. Процесс полного разрушения пленки ускоряется при одновременном воздействии нескольких неблагоприятных факторов:
- микроорганизмов;
- тепловой энергии различной степени интенсивности;
- промышленных выбросов, в составе которых присутствуют вредные вещества;
- повышенной влажности;
- рентгеновского излучения;
- повышенного процента содержания в воздухе соединений кислорода и озона.
Устойчивость пленки к воздействию УФ-излучения и, следовательно, срок ее службы зависят от интенсивности излучения, а также количества и эффективности используемых стабилизаторов. Дополнительно интенсивность УФ-излучения может усиливать, например, его отражение от водной поверхности.
Сочетание стабилизаторов и красителей, вводимых в состав сырья, тоже влияет на срок службы пленки. Так, краситель на основе сажи сам по себе хороший УФ-стабилизатор, поэтому срок службы пленки из полипропилена черного цвета является наибольшим.
Однако для климатических зон с высокой интенсивностью излучения рекомендовано применять пленки, в составе которых, помимо специального красителя, содержатся качественные УФ-стабилизаторы.
Как видите, солнце опасно не только для человеческой кожи, но и для современных стройматериалов. Выбирайте строительные пленки с учетом своего региона, и ваша постройка прослужит дольше!
