白色 PFA (パーフルオロアルコキシ) シーズ ヒーターの顔料含有量 (TiO₂ 0.5% 対 . 2%) は、時折日光にさらされる屋外で使用した場合、耐紫外線劣化性をどのように変化させますか?

二酸化チタン（TiO 2 ）顔料を配合した白色 PFA シーズヒーターは、紫外線を反射するため太陽光の当たらない屋外用途に使用されます。 UV 保護は 0.5% TiO2 で制限され、ポリマー表面は 2,000 ～ 4,000 時間の UV 暴露後に劣化します (チョーキング、亀裂)。 2% TiO 2 による耐 UV 性は大幅に向上し、劣化までの時間は 8,000 ～ 12,000 時間になります。 TiO 2 粒子は UV 光を吸収して散乱し、ポリマー鎖を保護します。

TiO2の紫外線防御のメカニズム

TiO_2は、3.2eV(アナターゼ)または3.0eV(ルチル)のバンドギャップを有するUV-吸収体である。紫外線（300～400nm）を取り込み、エネルギーを熱に変換します。粒子はさらに UV 光を散乱します。これにより、ポリマーを通過する移動距離が増加します。 TiO2 含有量が高くなると、より多くの吸収サイトと散乱サイトが提供されます。表面が適切に扱われない場合、TiO2 はポリマーの分解を促進する可能性があります。推奨: アルミナ/シリカでコーティングされた Rutil TiO₂。

TiO2 含有量の関数として定量化された UV 劣化

PFA は、QUV 制御による加速 UV 試験 (UVA-340 ランプ、60 度) で次のことを示しました。 0 % TiO2 (天然 PFA) での表面チョーキングまでの時間は 500 ～ 1000 時間、亀裂までの時間は 1000 ～ 2000 時間です。 0.5% TiO₂ の場合、チョーキングの時間は 2,000 ～ 4,000 時間、クラッキングの時間は 4,000 ～ 6,000 時間です。 1 % TiO2 の場合、チョーキング時間は 4,000 ～ 7,000 時間、クラッキング持続時間は 7,000 ～ 10,000 時間です。 2% TiO₂ の場合、チョーキング時間は 8,000 ～ 12,000 時間、クラッキング時間は 12,000 ～ 20,000 時間です。 5% TiO₂ では、チョーキング時間は 15,000 ～ 25,000 時間、クラッキング持続時間は 25,000 ～ 40,000 時間です。

屋外用途向け TiO2 含有量選択ガイド

TiO₂ 含有量 (%) 表面チョーキングまでの時間 (時間) 亀裂までの時間 (時間) 屋外での使用を推奨
0（自然） 500～1、000 1,000～2,000いいえ0.5 2,000～4、000 4,000～6,000限定1.0 4,000～7、000 7,000～10,000はい（場合によって） 2.0 8,000-12、000 12,000-20,000 はい
5.0 15,000～25、000 25,000～40,000 はい（進行中）
知識豊富な仕様

断続的な日差しのある屋外で使用される PFA ヒーターには、光触媒活性を抑制する表面処理を施した 2% のルチル TiO2 含有量が使用されます。エンジニアは、屋外での寿命を延ばすために、PFA ヒーターに UV 安定化顔料を追加しました。