photodegradatie

Fotodegradatie, in het Engels photodegradation, is het proces waarbij materialen door blootstelling aan licht achteruitgaan. Het begrip wordt vooral toegepast op polymeren, coatings en andere kunststofproducten. Ultraviolet (UV) licht speelt doorgaans de hoofdrol, maar ook zichtbaar licht en, onder bepaalde omstandigheden, warmte en zuurstof dragen bij aan de achteruitgang.

De primaire mechanismen houden verband met fotochemische reacties. Fotonen worden geabsorbeerd door chromoforen in de stof, wat kan leiden tot fotoketenverbreking, crosslinking of oxidatie. Hierbij ontstaan vrije radicalen en reactieve zuurstofsoorten die de moleculaire structuur veranderen. Deze chemische veranderingen leiden vaak tot verkleuring, verhaarding of verzwakking van de materiaalkwaliteit.

Materialen die gevoelig zijn voor fotodegradatie omvatten vooral polymeren en kunststofverpakkingen, verf en coatings, textiel, rubber en hout. De gevolgen zijn onder meer kleursverandering en doffe of poederige oppervlakken (chalk), verlies van gloss, scheurtjes, embrittlement en verminderde mechanische sterkte.

Verschillende factoren beïnvloeden de snelheid en aard van fotodegradatie: de aanwezigheid en intensiteit van UV- of zichtbaar licht, de golflengte, blootstellingstijd, temperatuur, vochtigheid en zuurstofniveau, alsook de aanwezigheid van additieven zoals stabilisatoren en pigmenten. De chemische samenstelling van het materiaal en de structuur van eventuele beschermende lagen spelen eveneens een rol.

Preventie gebeurt via stabilisatie en barrières. Veelgebruikte strategieën zijn UV-stabilisatoren en UV-absorbers, hindered amine light stabilizers (HALS), antioxidanten, pigmenten en beschermende korreellaaglandschappen, evenals materiaalsamenstelling en productontwerp dat minder chromoforen bevat of beter afschermt tegen licht.

Evaluatie van fotodegradatie gebeurt doorgaans met versnelde verouderingstests, bijvoorbeeld xenon-arc of UV-lichtapparaten, volgens normen zoals ISO-4892 of vergelijkbare standaarden. Beoordelingen omvatten kleurveranderingen, glansverlies en veranderingen in mechanische eigenschappen genomen over tijd.