Tworzywa sztuczne odporne na promieniowanie 

W zależności od zastosowania tworzywa sztuczne mogą wchodzić w kontakt z różnymi rodzajami promieniowania, co w określonych warunkach może różnie oddziaływać na polimery. Spektrum promieniowania elektromagnetycznego obejmuje fale radiowe o większej długości fali w normalnym świetle dziennym, promieniowanie ultrafioletowe o małej długości fali oraz promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma o niezwykle małej długości fali. Im mniejsza jest długość fali promieniowania, tym większa jest podatność danego tworzywa sztucznego na uszkodzenia.

Promieniowanie elektromagnetyczne

 

Promieniowanie elektromagnetyczne jest formą promieniowania obejmującego światło (promieniowanie widzialne), fale radiowe, promienie gamma i rentgenowskie, w przypadku których równocześnie mogą zmieniać się pola elektryczne i magnetyczne. W sytuacjach, w których tworzywa sztuczne mogą być narażone na działanie takich fal elektromagnetycznych, ważną właściwością, którą należy wziąć pod uwagę, jest współczynnik rozproszenia. Określa on ilość energii, która może zostać pochłonięta przez tworzywo sztuczne – i opisywany jest również jako absorpcja promieniowania przez polimery. Na tworzywa sztuczne o wysokim współczynniku rozproszenia należy zwracać szczególną uwagę, gdyż w mniejszym stopniu nadają się one do stosowania w elementach izolujących od dużych częstotliwości i mikrofal. Do tworzyw sztucznych o udowodnionej zwiększonej odporności na promieniowanie elektromagnetyczne należą:  

 

Promieniowanie jonizujące

Promieniowanie jonizujące składa się z cząstek takich jak promienie rentgenowskie lub promienie gamma, które dysponują wystarczającą energią, aby wywołać jonizację substancji, przez którą przenikają. Jonizacja występuje wtedy, gdy ściśle związane elektrony zostają usunięte z orbity atomu, przez co atom uzyskuje ładunek. Znajomość technologii promieniowania w odniesieniu do polimerów może być konieczna w przypadku zastosowań w dziedzinach takich jak diagnostyka medyczna, radioterapia, sterylizacja przedmiotów czy instrumenty badawcze, a także w środowiskach radioaktywnych i innych obszarach objętych promieniowaniem. Promieniowanie wysokoenergetyczne występujące w tych zastosowaniach prowadzi często do obniżenia parametrów związanych z wydłużaniem oraz do wzrostu kruchości polimerów.

Ogólna trwałość użytkowa tworzywa sztucznego uzależniona jest od całkowitej pochłoniętej ilości promieniowania. Materiały takie jak PEEK i poliimidy charakteryzują się dobrą odpornością na promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma. PTFE i POM są natomiast bardzo wrażliwe, przez co gorzej nadają się do stosowania w elementach narażonych na promieniowanie.

Poniższy rysunek przedstawia przegląd polimerów najbardziej odpornych na promieniowanie, wchodzących w skład portfolio półproduktów firmy Ensinger. Lista ta zawiera wszystkie tworzywa sztuczne odporne na promieniowanie oraz ich ocenę – na przykład ocenę odporności na promieniowanie materiału PEEK w porównaniu z PTFE. Dane dotyczące odporności tworzyw sztucznych należy jednak traktować jako wartości orientacyjne, gdyż ich dokładne określenie jest uzależnione od wielu parametrów (geometria, moc dawki, obciążenie mechaniczne, temperatura, środowisko otaczające). Dlatego zawsze zaleca się przeprowadzenie testów w rzeczywistych warunkach zastosowania.

Promieniowanie ultrafioletowe

W zastosowaniach na zewnątrz budynków warunki atmosferyczne, a zwłaszcza promieniowanie ultrafioletowe, mogą negatywnie wpływać na właściwości optyczne i mechaniczne tworzyw sztucznych. Czarny kolor tworzyw sztucznych stanowi dobry sposób ich ochrony przed oddziaływaniem czynników atmosferycznych. Grupa materiałów należących do polimerów fluorowych, np. PTFE i PVDF, odznacza się szczególnie dużą odpornością na promieniowanie ultrafioletowe w ich naturalnym stanie. Więcej informacji znaleźć można tutaj…