مکانیسم تخریب نوری PEF

پلی اتیلن 2،5-فوراندی کربوکسیلات (PEF) به عنوان یک پلیمر مبتنی بر زیست در حال ظهور، به دلیل خواص دوستدار محیط زیست، توجه گسترده ای را به خود جلب کرده است. مکانیسم تخریب نوری یکی از مسیرهای مهم برای تخریب PEF است که عمدتاً واکنش‌های شیمیایی را از طریق تابش نور ایجاد می‌کند و در نتیجه تغییراتی در خواص فیزیکی و شیمیایی مواد ایجاد می‌کند.
تخریب نوری PEF عمدتاً به دلیل عمل اشعه ماوراء بنفش (UV) است. انرژی اشعه ماوراء بنفش به اندازه کافی زیاد است که پیوندهای شیمیایی موجود در زنجیره مولکولی PEF، به ویژه پیوندهای استری را بشکند. این واکنش شکست، رادیکال‌های آزاد تولید می‌کند که باعث ایجاد یک سری واکنش‌های زنجیره‌ای می‌شود. فرآیند تخریب نوری را می توان به مراحل زیر تقسیم کرد:
جذب نور: هنگامی که PEF در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار می گیرد، پیوندهای شیمیایی خاص در مولکول انرژی نور را جذب می کند و به حالت انرژی بالاتر برانگیخته می شود.
بریدگی زنجیره: انرژی جذب شده باعث می شود که پیوندهای استری در زنجیره مولکولی شکسته شود و ترکیبات با وزن مولکولی کم و رادیکال های آزاد تشکیل شود.
واکنش اکسیداسیون: رادیکال‌های آزاد تولید شده با مولکول‌های اکسیژن اطراف واکنش می‌دهند تا پراکسیدها را تشکیل دهند، که باعث افزایش بیشتر بریدگی زنجیره‌ای و واکنش‌های پیوند متقابل می‌شود.
محصولات تخریب عکس
محصولات تخریب نوری PEF عمدتاً شامل پلیمرهای با زنجیره کوتاه و مواد آلی مولکولی کوچک است. تشکیل این محصولات تخریب بر خواص مکانیکی و خواص نوری مواد تأثیر می گذارد. مطالعات نشان داده اند که تخریب نوری می تواند باعث تغییر رنگ و کاهش شفافیت PEF شود که منعکس کننده زوال خواص فیزیکی آن است.
میزان تخریب نور تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد، از جمله:
شدت و طول موج منبع نور: طول موج های مختلف تابش UV اثرات متفاوتی بر تخریب PEF دارند و باند UV-C (200-280 نانومتر) عموماً بیشترین تأثیر را بر تخریب دارد.
شرایط محیطی: عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و غلظت اکسیژن می توانند بر روند تخریب تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، رطوبت بالا می تواند هیدرولیز را افزایش دهد و تخریب را تسریع کند.
مواد افزودنی: برخی از تثبیت کننده های نور و آنتی اکسیدان ها را می توان به PEF اضافه کرد تا پایداری نور آن را بهبود بخشد و سرعت تخریب را کاهش دهد.