Як WPC-настил стійкий до випроблення та деформації?

Особливості деревно-полімерного настилу (WPC) щодо впливу сонячного світла та збереження кольору

Фотодеградацію усувають за рахунок продуманої конструкції деревно-полімерного настилу (WPC). На відміну від дерев’яних виробів, усі сучасні деревні композити містять технологічно просунуті добавки, які запобігають випробленню кольору.

Принцип дії УФ-поглиначів та затримувачів світла на основі гіндерованих амінів (HALS)

На відміну від інших матеріалів, у деревно-полімерному настилі (WPC) використовують УФ-поглиначі та HALS, які перетворюють ультрафіолетове випромінювання на тепло. Затримувачі світла на основі гіндерованих амінів (HALS) нейтралізують вільні радикали й запобігають хімічному розкладанню. Ця система захищає поверхню від ерозії до 80 % та зберігає колір і структурну цілісність матеріалу.

Проблеми зі збереженням і стабільністю кольору

Випробування на випробування відбілювання усувається завдяки введенню діоксиду титану та вуглецевого чорнила. Це пов’язано зі здатністю вуглецевого чорнила поглинати УФ-випромінювання. Крім того, запобігається фотодеградація, що досягається завдяки рівномірному розподілу частинок пігменту. Азот, поряд із іншими компонентами, які містить WPC, забезпечує збереження кольору протягом до 5 років, а система стійка до відступу. Майже весь пігмент деревини, схильний до випробування, захищений від окисного втрати кольору під час реакції полімеризації.

Стабільність розмірів: стійкість до деформації, тріщин та набухання декингу з WPC

Контроль вологи, що здійснюється переважно за рахунок полімерної матриці, досягається завдяки взаємопов’язаній матриці «волокно–полімер»

Декінг із WPC відомий своєю високою розмірною стабільністю завдяки передовій композитній структурі. Деревні волокна повністю оточені матрицею з термопластичного полімеру. У результаті такої структури виникає взаємне блокування полімерної матриці, а шляхи поглинання вологи обмежуються. У галузі випробування матеріалів із WPC показують, що їх лінійне розширення після 48-годинного занурення у воду становить від −0,5 % до 0,5–3–8 % порівняно з деревом. Для деревних виробів протягом тих самих 48 годин критерієм є зміна розмірів у межах 24–10 %.

Термічне циклювання: як термопластичне зв’язування запобігає деформації

Термопластичні зв’язувальні речовини в композитних дошках WPC забезпечують гнучкість, яка є критично важливою під час коливань температури. Зв’язувальні речовини не лише розширюються та стискаються при зміні температури, а й термопластичні зв’язувальні речовини поглинають зміну температури й, отже, зміну напруження. Це — накопичена деформація, і зміна молекулярної деформації відбувається всередині деревини, проте молекулярна деформація не є пропорційною зміні в деревині. Результатом є накопичена деформація, яка перетворюється, і втрата структурної цілісності деревини не відбувається в самій деревині. Результатом є закриття деревини. Наслідком закриття є втрата структурної цілісності деревини, а наслідком цього —

Коефіцієнт стабільності: композитні дошки WPC / традиційна деревина

Розширення внаслідок вологи: 0,5 % / 3–8 %

Термічна деформація: 2 % / 5–12 %

Стійкість до утворення тріщин: висока (поглинання полімером) / низька (крихкість волокон)

Валідація процесу виготовлення композитних дошок WPC

Зовнішній вигляд у реальних умовах та лабораторних випробуваннях

Прискорене випробування за ASTM D6662 порівняно з багаторічними прямими випробуваннями

ВИПРОБУВАННЯ EXT (лабораторне випробування за методом ASTM D6662), що імітує кілька десятиліть атмосферного впливу та значно прискорює час випробування, дає швидкі результати після 2000 годин екстремального УФ-випромінювання, вологи та термічних циклів. Результати постійно показують деформацію менше ніж на 3 % та мінімальну зміну кольору (ΔE < 5). Польові дослідження підтвердили, що настили залишаються структурно міцними навіть у екстремальних умовах, з незначними змінами. Менше ніж 0,5 % вологи поглинає деревина для прибережних настилів порівняно з 15–20 % поглинання вологи прибережними настилами. Цей покращений показник e порівнює продуктивність WPC-настилів із реальними випробуваннями на місці, а високий показник поглинання h — з продуктивністю інших настилів.

Додатки нового покоління ще більше підвищують якість WPC-настилів

WPC-настили використовують сучасні додатки для запобігання різним видам деградації. Конкретні досягнення такі:

- Агенти зв’язування забезпечують молекулярний рівень зв’язку між деревними волокнами та полімерною матрицею. Агенти зв’язування зменшують поглинання вологи на 30–40 % порівняно з ранніми версіями.

- Стабілізатори світла на основі затриманих амінів (HALS) нейтралізують вільні радикали, що утворюються під дією УФ-випромінювання на поверхнях.

- Наступне покоління добавок запобігає термічному окисненню й навіть зберігає еластичність при зовнішніх температурах до –20 °C.

- Мінеральні наповнювачі нанометрового розміру запобігають тепловому розширенню та стисканню декінгу з деревно-полімерного композиту (WPC) у екстремальних погодних умовах.

Прискорене старіння за ASTM D6662 слугує лабораторним підтвердженням довговічності добавок нового покоління. Добавки нового покоління здатні зберігати понад 90 % згинної міцності декінгу з деревно-полімерного композиту (WPC) після 5000 годин впливу зовнішніх чинників. Досягнення в галузі матеріалознавства забезпечують гарантію стійкості до випроблення та стабільності розмірів понад 25 років.

Поширені запитання

Як УФ-випромінювання впливає на декінг з деревно-полімерного композиту (WPC)?

Ультрафіолетове (УФ) покриття HASL разом з УФ-абсорбентами запобігає виходу матеріалу та ушкодженню під дією ультрафіолетового випромінювання шляхом нейтралізації вільних радикалів і пригнічення ерозії поверхонь.

Що забезпечує термічну розмірну стабільність настилу з деревно-полімерного композиту (WPC)?

волокнисто-полімерна матриця обмежує поглинання й утримання вологи до менше ніж 1 % і зменшує розмірну нестабільність через зміни навколишнього середовища.

Чи є настил з деревно-полімерного композиту (WPC) підхожим для регіонів із екстремальними умовами?

Так, добавки нового покоління з удосконаленими формулами забезпечують збереження структурної цілісності настилу з WPC протягом десятиліть навіть за екстремального впливу УФ-випромінювання, вологи та термічних циклів.

Як довго зберігатиметься колір настилу з деревно-полімерного композиту (WPC) під впливом сонячного світла?

Завдяки спектральному фільтруванню та стабілізованим пігментам випробування на вицвітання кольору настилу з WPC найчастіше не виявляють помітних змін (≤0,5 ΔE/рік).