Ультрафиолетовое излучение ускоряет деградацию полиэтилена

Полиэтилен широко используют в повседневной жизни для упаковки пищевых продуктов, лекарственных препаратов, косметических средств, моющих средств и химических веществ. В настоящем исследовании полиэтилен низкой плотности (LDPE) подвергали воздействию ультрафиолетовой (УФ) люминесцентной лампы в экспериментах по моделированию старения и деградации. Механизмы УФ-деградации изучали на поверхности образцов после воздействия солнечного света и УФ-лампы. Изменения молекулярной структуры и поверхности пластика сопоставляли с данными инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье в режиме нарушенного полного внутреннего отражения (FTIR-ATR) и ультрафиолетово-видимой спектроскопии (UV-Vis). По мере увеличения продолжительности воздействия наблюдали последовательные стадии деградации. После воздействия УФ-лампы и солнечного света с помощью спектроскопии выявляли различную степень деградации и сопоставляли полученные результаты. LDPE выбрали благодаря его простой структуре и наличию разветвлённых полимерных структур, облегчающих разрыв химических связей. В конце процесса деградации в пластике отчётливо выявляли разрывы полимерной цепи; после ускоренного УФ-старения по всей цепи формировалась хрупкая структура. ИК-спектр позволил уточнить изменения и разрывы молекулярных связей в полиэтилене, подвергнутом воздействию УФ-излучения. Изменение молекулярной структуры пластика приводило к небольшим изменениям его цвета; небольшие вариации цвета выявляли при регистрации спектра в ультрафиолетовой и видимой областях. Измеряли интенсивность излучения УФ-лампы Philips и диапазон длин волн её спектра. Рассчитывали и сопоставляли дозы УФ-излучения от лампы и солнечного света.