بررسي مقاومت لاك پلي يورتان پايه آبي در برابر پرتو فرابنفش در مجاورت نانو سريم اكسيد

A Study of UV Resistance of a Water-based Polyurethane Lacquer Containing Nano Ceria

تخريب نوري پليمرها سبب افت خواص مكانيكي، اپتيكي و مقاومت هاي شيميايي آنها مي شود. در پوشش هاي سطح تخريب در اثر پرتو فرابنفش، رطوبت، دما و عوامل زيستي سبب ترك خوردگي و نيز زردي مي شود. از اين رو، در حفاظت از پليمرهاي مصنوعي و طبيعي سعي مي شود، از موادي به كار رود كه با ساز وكاري مانع از تخريب پوشش و حتي زيرايند آن شود. در اين پژوهش، اثر نانوسريم اكسيد (سريا) در جلوگيري از تخريب نوري پوشش هاي شفاف پلي يورتان پايه آبي بررسي شده است. پوشش هاي شفاف پلي يورتان پايه آبي با مقادير مختلف نانوسريم اكسيد 44/1-0 درصد وزني بر پايه مقدار رزين جامد) تهيه و به كمك دستگاه QUV، مقاومت جوي آنها ارزيابي شد. تجزيه ديناميكي- گرمايي به همراه آزمون هاي نوري و طيف سنجيFTIRATR براي بررسي ساز وكار و مقدار تخريب اين پوشش ها و هم چنين اثر نانوذرات در جلوگيري از تخريب انجام شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد، نانوسريا با غلظت 44/1 درصد وزني در پوشش بيش از 5/92 درصد از پرتو فرابنفش محدوده UV-B را جذب مي كند. اين نانو ذره با قابليت جذب بسيار زياد پرتو فرابنفش سبب كاهش تخريب و كاهش افت گروه هاي C-H و N-H در سامانه مي شود.سرعت از دست رفتن قدرت جذب پرتو فرابنفش نانو سريا در فيلم در مقايسه با فيلم هاي حاوي جاذب هاي آلي حاكي از قابليت حدود 2000 برابر اين تركيب درمقايسه با تركيبات آلي جاذب فرابنفش است.

Cerium oxide (Ceria) nano particle, as photodegradation prevention agent was studied in water-based polyurethane clear coat systems. Polyurethane coatings show superior weathering resistance compared with acrylicmelamine systems. However, any chemical change has detrimental effects on the property profile of PU coatings. Coatings containing various amounts of cerium oxide nanoparticles were prepared and their weathering resistance was evaluated using simulated UV cabinet. To this end the extent and mechanism of degradation was studied utilizing UV-Vis and FTIR-ATR spectroscopy as well as DMTA analysis. The results revealed that Ceria nano particles with concentration of 1.44 % (wt) absorb beyond 92.5% of UV light of UV-B region and showed an efficiency of 2000 times as of organic UV absorbers.