Bagaimana Kandungan Pigmen (TiO₂ 0,5% vs. 2%) dalam Pemanas Selubung PFA (Perfluoroalkoxy) Putih Mengubah Ketahanan Terhadap Degradasi UV Saat Digunakan di Luar Ruangan dengan Paparan Sinar Matahari Sesekali?

Pemanas selubung PFA putih dengan pigmen titanium dioksida (TiO 2 ) digunakan untuk aplikasi luar ruangan dengan paparan sinar matahari minimal untuk memantulkan sinar UV. Perlindungan UV dibatasi pada 0,5% TiO2 dan permukaan polimer terdegradasi (berkapur, retak) setelah 2.000-4.000 jam terkena sinar UV. Ketahanan UV dengan 2% TiO 2 meningkat secara signifikan dengan waktu degradasi 8.000–12.000 jam. Partikel TiO 2 menyerap dan menyebarkan sinar UV sehingga melindungi rantai polimer.

Mekanisme Perlindungan UV TiO2

TiO_2 adalah penyerap UV-yang memiliki celah pita 3,2 eV (anatase) atau 3,0 eV (rutil). Dibutuhkan sinar UV (300-400 nm) dan mengubah energi menjadi panas. Partikel-partikel tersebut juga menyebarkan sinar UV. Hal ini meningkatkan panjang perjalanan melalui polimer. Lebih banyak situs penyerapan dan hamburan disediakan oleh kandungan TiO₂ yang lebih tinggi. Jika permukaan tidak ditangani secara memadai, TiO₂ dapat menyebabkan kerusakan polimer. Direkomendasikan: Rutil TiO₂ dilapisi dengan alumina/silika.

Degradasi UV Dikuantifikasi sebagai Fungsi Kandungan TiO2

PFA telah menunjukkan hal berikut dalam pengujian UV dipercepat yang dikontrol QUV (lampu UVA-340, 60 derajat). Waktu terjadinya pengapuran permukaan pada 0 % TiO₂ (PFA alami) adalah 500-1000 jam dan waktu terjadinya keretakan adalah 1000-2000 jam. Waktu untuk pengapuran adalah 2.000–4.000 jam dan waktu untuk perengkahan adalah 4.000–6.000 jam pada TiO₂ 0,5%. Dengan TiO2 1% waktu pengapuran adalah 4.000-7.000 jam dan durasi perengkahan adalah 7.000-10.000 jam. Dengan TiO₂ 2%, waktu pengapuran adalah 8.000-12.000 jam dan waktu perengkahan adalah 12.000-20.000 jam. Pada TiO₂ 5% waktu pengapuran 15.000-25.000 jam dan lama perengkahan 25.000-40.000 jam.

Panduan Pemilihan Konten TiO2 Untuk Aplikasi Luar Ruangan

Kandungan TiO₂ (%) Waktu Muncul ke Permukaan Pengapuran (jam) Waktu hingga Retak (jam) Direkomendasikan untuk Penggunaan di Luar Ruangan
0 (alami) 500-1,000 1,000-2,000Tidak 0.5 2,000-4,000 4,000-6,000 Terbatas 1.0 4,000-7,000 7,000-10,000 Ya (kadang-kadang) 2.0 8,000-12,000 12,000-20,000 Ya
5.0 15,000-25,000 25,000-40,000 Ya (sedang berjalan)
Spesifikasi yang Berpengetahuan

Untuk pemanas PFA, yang dioperasikan di luar ruangan dengan sinar matahari terputus-putus, digunakan kandungan TiO2 rutil 2% dengan perlakuan permukaan untuk menghambat aktivitas fotokatalitik. Insinyur menambahkan pigmen penstabil UV ke pemanas PFA untuk memperpanjang masa pakainya di luar ruangan.