مواد و ساخت پیشرفته

فراوانی میکروپلاستیک­های موجود در محیط یکی از دلایل اصلی نگرانی محیط زیستی است. ذرات آج لاستیک حاوی مواد افزودنی مانند شتاب دهنده­ها و آنتی­اکسیدان­ها هستند که می­توانند منبع اصلی آلودگی الاستومری در محیط باشند. چنین ذرات موجود در لاستیک همراه با ذرات روسازی جاده به عنوان ذرات لاستیک و سایش جاده نامیده می­شود.

در تحقیقات اخیر، در دسترس بودن محیطی الاستومرهای اصلی و آزادسازی مواد افزودنی در فرآیند تخریب غیرزیستی با استفاده از آزمایش‌های یخ بستن-ذوب شدن، مرطوب شدن-خشک و تسریع در هوازدگی UV مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، آزمایش‌های تعیین فاکتور شتاب برای تعیین ارتباط در معرض UV قرار گرفتن با پیرسازی طبیعی در محیط انجام شده است.

آزمایش یخ بستن و آب شدن، افزودنی‌های زیادی مانند دی فنیل گوانیدین (DPG)، بنزوتیازول سولفنامید (BTS) و پارا فنیلن دی آمین (6 PPD) به عنوان شیرابه‌های تتراهیدروفوران و محصولات تبدیل BTS را نشان داد. علاوه بر این، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش معادل 1.5 سال، 3 سال و 5 سال پیرسازی منجر به تشکیل ترکیبی از کتون‌ها و اسیدهای کربوکسیلیک برای لاستیک استایرن بوتادین (SBR)، لاستیک طبیعی (NR) و تایر مبتنی بر لاستیک بوتادین برای کاربردهای دمای زیر صفر می شود.  به عبارت دیگر قرار گرفتن در معرض UV معادل 1.5 سال، واسطه­های مبتنی بر کتون تولید می­کند و  قرار گرفتن در معرض UV 3 سال معادل کتون­ها و اسیدهای کربوکسیلیک تولید می­کند.

در این تحقیقات، طیف‌سنجی فروسرخ بازتاب کلی ضعیف‌شده- تبدیل فوریه (ATR-FTIR) برای تشخیص تخریب الاستومرها در مواجهه با اشعه ماوراء بنفش مورد استفاده قرار گرفت در حالی که کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی (GC-MS) به عنوان یک تکنیک آنالیز غربالگری غیر هدفمند استفاده شد. واسطه‌های تخریب و شیرابه‌های شناسایی شده با استفاده از GC-MS ، داده‌های مفیدی برای تجزیه و تحلیل چرخه عمر پلیمرها و افزودنی‌های کاربردی و امکان انتشار محیطی آنها نشان دادند.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391021003335