Исследование влияния факторов окружающей среды на оптические параметры прозрачных термопластов

от

В.П. Руднев

Филиал Института природно-технических систем, РФ, г. Сочи, Курортный проспект, 99/18

E—mail: stc-sochi@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2021-3-127-132

УДК 620.193.21                                                         

Реферат:

   С каждым годом расширяется объем, ассортимент и области применения прозрачных термопластов, в том числе в качестве конструкционных материалов в современных высокотехнологичных изделиях и приборах. В тоже время детали изделий, выполненные из данных материалов, являются одними из наиболее чувствительных элементов изделия подверженных воздействию окружающей среды. В настоящей работе исследовано влияния воздействующих факторов приморской атмосферы района теплого влажного климата на оптические свойства прозрачных термопластов на основе полиметилметакрилата (ПММА) в неориентированном и ориентированном состояниях. Полученные в результате исследований спектральные зависимости экспонируемых материалов после различных сроков старения позволили определить коэффициенты светопропускания для фиксированных длин волн, порог пропускания и его стабильность, а также рассчитать коэффициент желтизны.

   Наиболее заметное влияние на сохранение оптических свойств ПММА полимеров оказала ориентация. Для ориентированных полимеров (АО-120) коэффициент желтизны достигает лишь величины 7–11% после трехлетней экспозиции на открытой атмосферной площадке, для неориентированных органических стекол (СО-120) этот показатель за тот же период испытаний имеет значения 48–51%.

   Полученные в работе данные представляют несомненный интерес для специалистов, связанных с созданием и эксплуатацией оптических приборов и технических систем, где исследуемые оптические показатели являются важными физическими параметрами. Уменьшение светопропускания, смещение порога пропускания, изменение границы пропускания и оптической плотности прозрачных термопластов могут значительно повлиять на эксплуатационные характеристики технических устройств.

Ключевые слова: натурные климатические испытания, прозрачные термопласты, полиметилметакрилат, деструкция, светопропускание.

Для цитирования: Руднев В.П. Исследование влияния факторов окружающей среды на оптические параметры прозрачных термопластов // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 3 (45). C. 127-132.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. David C. Miller, Lynn M. Gedvilas, Bobby To, Cheryl E. Kennedy, and Sarah R. Kurtz Durability of Poly(Methyl Methacrylate) Lenses Used in Concentrating Photovoltaic Modules // Conference Paper NREL/CP-520-47604 To be presented at SPIE 2010 Optics and Photonics Conference San Diego, California. 2010. 12 p.
  2. Xie W.T., Dai Y.J., Wang R.Z., Sumathy Concentrated solar energy applications using Fresnel lenses: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011. Vol. 15. Issue 6. P. 2588–2606.
  3. David C. Miller, Hussameldin I. Khonkar, Rebeca Herrero, Ignacio Antón, David K. Johnson, Thorsten Hornung, Tobias Schmid-Schirling, Todd B. Vinzant, Steve Deutch, Bobby To, Gabriel Sala and Sarah R. Kurtz. An end of service life assessment of PMMA lenses from veteran concentrator photovoltaic systems // Submitted to Solar Energy Materials & Solar Cells. 2017. Vol. 167. P. 7–21.
  4. Wang H., Chen L., Bao X. Salinity Concentration Sensing Based on a Tapered Dual-Core As2Se3-PMMA Hybrid Fiber // IEEE Photonics Technology Letters. 2021. Vol. 33. Issue 4. P. 181–184.
  5. Авиационные материалы. Справочник. Т. 8. Термопластичные, декоративно-отделочные материалы и пенопласты / под ред. Е.Н. Каблова. М.: изд-во ФГУП «ВИАМ», 2002. 140 с.
  6. Исследование физико-механических и оптических свойств ПММА при введении вторичного полимера / Е.М. Борисовская, О.В. Карманова, М.С. Щербакова и др. // Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79. № 1. С. 264–270.
  7. Гудимов М.М., Перов Б.В. Органическое стекло. М.: Химия, 1981. 216 с.
  8. ГОСТ 16350-80 ЕСЗКС Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. М.: Изд-во стандартов, 1981.
  9. Starsev O.V., Rudnev V.P., Perov B.V. Reversible moisture effects in the climatic aging of organic glass // Polymer Degradation and Stability. 1993. Vol. 39. № 3. P. 373–379.
  10. ГОСТ 9.708-83 ЕСЗКС Пластмассы. Методы испытания на старение при воздействии естественных и искусственных климатических факторов. М.: Изд-во стандартов, 1984.
  11. ГОСТ 9.906-83 ЕСЗКС Станции климатические испытательные. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2018.
  12. Атмосферостойкость авиационных органических стекол / И.В. Мекалина, Е.Г. Сентюрин, И.В. Орлова и др. // Климат–2020: современные подходы к оценке воздействия внешних факторов на материалы и сложные технические системы: материалы V Всерос. науч.-техн. конф. (г. Москва, 10-11 сентября 2020 г.). [Электронный ресурс] / ФГУП «ВИАМ». М.: ВИАМ, 2020. С. 22–36.
  13. Теплостойкость и атмосферостойкость сополимерных органических стекол / Ю.П. Горелов, И.А. Шалагинова, Ю.В. Волосова и др. // Пластические массы. 2019. № 7–8. С. 20–22.
  14. Кинетика изменения эксплуатационных характеристик элементов остекления из новых модифицированных органических стекол частично сшитой структуры в процессе экспозиции в условиях умеренно теплого климата / И.В. Мекалина, М.К. Айзатулина, Е.Г. Сентюрин и др. // Пластические массы. 2015. № 5-6. С. 14–16.
  15. Авиационные ориентированные органические стекла АО-120 и АО-120А / Е.Г. Сентюрин, И.В. Мекалина, М.К.  Айзатулина и др. // Пластические массы. 2019. № 5-6. С. 60–62.
  16. Особенности термической релаксации ориентированных органических стекол частично сшитой и линейной структуры / И.В. Мекалина, И.В. Орлова, Д.Д. Кричевский и др. // Пластические массы. 2021. № 3-4. С. 10–12.
  17. Рэнби Б., Рабек Я. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров. М.: Мир, 1978. 675 с.
  18. Химическое модифицирование прозрачных акрилатных полимеров для повышения эксплуатационных свойств деталей авиационного остекления / Ю.П. Горелов, И.В. Мекалина, Т.С. Тригуб и др. // Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. № 1. С. 79–84.

Loading