Intemperismo e estabilidade à luz: O intemperismo por irradiação UV refere-se ao processo de degradação de materiais devido à exposição à luz ultravioleta. Este tipo de intemperismo é acelerado em comparação com o intemperismo natural, onde a radiação UV, a condensação e o calor úmido.
Alguns fatores do Intemperismo natural como:
- Incidência da luz solar
- Ciclos de temperatura
- Capacidade da amostra absorver radiação solar (calor)
- Umidade
- Orvalho
- Chuva
- Agentes poluentes
- Entre outros fatores
A degradação (amarelamento, rachaduras, fissuras, alteração de cor, perda do brilho delaminação, perda de adesão, empenamento, fragilização, formação de bolhas e perda de algumas propriedades física) os materiais orgânicos (poliméricos) são os que sofrem com a combinação dos fatores acima, criando a força da ação do intemperismo.
A degradação por intemperismo é normalmente iniciada pela luz solar e pode ser acelerada pelo calor e afetada pela presença de água (Umidade, Orvalho, Chuva).
A estabilidade à luz em amostras orgânicas com ou sem os fatores do intemperismo afetam materiais orgânicos usados pela indústria, inclui tintas e revestimentos, plásticos, embalagens, têxteis, itens de consumo e domésticos, aditivos e corantes, materiais arquitetônicos e de construção, tintas e materiais de impressão, eletrônicos e uma variedade de componentes automotivos.
Um conceito relacionado é a estabilidade à luz, ou resistência à luz, que se refere à capacidade de um material de suportar duas das três (luz solar, calor e água) forças da ação do intemperismo. Os testes de estabilidade à luz não envolvem água em estado líquido e são frequentemente usados para testar tecidos (carpetes, cortinas, sofás etc.) e materiais para ambientes internos.
Quando falamos da luz solar como forças das ações do intemperismo, geralmente nos referimos à luz ultravioleta (UVa / UVb ). Embora represente apenas cerca de 7% da energia total do sol, a UV é responsável por praticamente toda a degradação de polímeros. As câmaras EQNA UV, Equilam NA, foram projetadas para atender a intensidade de irradiação UVa e UVb separadamente ou juntas usando UV 421 e com intensidade de radiação maior que a solar a fim de diminuir o tempo de ensaio. Com isto podemos ampliar os estudos a fim de minimizar a degradação dos materiais e/ou desenvolver aditivos que podem até inibir a degradação.
As normas ASTM, SAE, DIN, ISO desenvolveram alguns padrões de testes de intemperismo acelerado onde a indústria /centros de pesquisas entre outros órgãos adotaram como padrões de testes acelerados.
Câmaras de teste EQNA UV de intemperismo UV são utilizadas para simular e acelerar esse processo, reproduzindo condições ambientais extremas em um curto período. A Câmara EQNA UV, foi projetada para simular em laboratório os 3 fatores que iniciam a força da ação do intemperismo de acordo com as normas técnicas. Através das lâmpadas Uva, UVb, UVc UV 421 com a intensidade de irradiação maior que a solar, com presença de calor , água aceleram a degradação dos materiais, simulando em poucas horas de testes alguns anos de exposição da amostra na atmosfera real.
Correlação teste de laboratório x atmosfera real: A pergunta mais comum que recebemos na EQNA, “quantas horas de exposição da amostra na EQNA UV que correspondem a (5, 10, 20) anos ao ar livre?”.
A resposta simples é que não existe uma relação simples entre os testes de laboratório e de intemperismo acelerado. O problema não é que ainda não desenvolvemos um equipamento de intemperismo acelerado perfeito onde podemos simular grande variação climática, variação do espectro de radiação, poluentes, posição geográfica, entre outros, onde encontramos na atmosfera real.
Acelerando a força da ação do intemperismo na câmara EQNA UV você pode obter resultados mais rápidos sobre a durabilidade do produto. O teste de intemperismo acelerado é rápido, repetível e conveniente, sendo excelente para controle de qualidade, qualificação e pesquisa e desenvolvimento. É uma excelente ferramenta para tomada de decisão, para ajudar a determinar melhor produto.
Diferença de ambientes externos e internos
A natureza da luz solar recebida por produtos em ambientes externos depende de diversos fatores:
– Época do ano, hora do dia, latitude, cobertura de nuvens, poluentes e altitude entre outros.
A natureza da luz solar recebida por produtos em ambientes internos depende de diversos fatores:
– Passagem da radiação solar através de vidro das janelas (ambientes internos) filtra parte da luz UV de ondas curtas, dependendo de sua espessura e tonalidade entre outros.
A sensibilidade espectral dos materiais também é crítica para que a degradação ocorra, o material deve ser capaz de absorver a radiação incidente, e a luz deve ter energia suficiente para causar a quebra das ligações químicas.
O calor, A temperatura e a variação da temperatura afetam as reações fotoquímicas causadas pela luz solar incidente, não são reações simples de uma única etapa. As reações primárias causadas pela luz solar não devem afetadas pelo calor, as reações secundárias frequentemente o são. Em alguns casos, um pequeno aumento da temperatura pode dobrar a taxa de algumas reações químicas. Os ciclos térmicos em ambientes externos podem alterar a temperatura da superfície de um material em minutos, causando estresse físico em conjuntos e revestimentos.
A água: Pode afetar reações químicas, acelerando reações e levando a um aumento no transporte de oxigênio. A água também pode causar efeitos físicos como erosão, absorção, estresse por congelamento/degelo, choque térmico e perda de material por impacto. A água pode estar presente na forma de orvalho (condensação), umidade relativa e chuva.
