Frontier Lab Multi-Sample UV Irradiator

Význam tématu

Analýza stárnutí polymerních materiálů pod vlivem UV záření je klíčová pro hodnocení jejich dlouhodobé stability a životnosti. Rychlé a spolehlivé zkoušky urychlené degradace přispívají k optimalizaci složení plastů, nátěrů či kompozitních materiálů v průmyslových i výzkumných aplikacích. Zavedení vícevzorkového UV ozařovače umožňuje zvýšení propustnosti analýz a zefektivnění laboratorních procesů.

Cíle a přehled studie

Cílem popsaného řešení je představení přístroje Multi-Sample UV Irradiator UV-1048E, který ve spolupráci se zdrojem UV záření UV-1047Xe a systémy EGA/Py-GC/MS umožňuje:

• simultánní ozařování až 18 polymerních vzorků,
• přesné řízení teploty vzorků v rozsahu 40–80 °C,
• následnou analýzu uvolněných látek metodami evoluované plynové analýzy (EGA) nebo pyrolytickou GC/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro provedení zrychlených zkoušek degradace polymerů se využívá:

• UV irradiátor UV-1048E – stolní jednotka s otočným držákem na 18 kelímků, zajišťujícím rovnoměrné ozáření.
• Zdroj UV-1047Xe (Xe výbojka) – externí lampový modul připojený optickým vláknem.
• Teplotní kontrolér – udržuje teplotu vzorků mezi 40 a 80 °C.
• Analytický systém Py-GC/MS s evoluovanou plynovou analýzou (EGA) – detekuje a identifikuje produkty degradace.

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání rychlosti stárnutí vysokoudržitelných polystyrenů (HIPS) prokázalo, že 12hodinové ozáření v UV-1048E odpovídá účinku jedné hodiny ozáření ve standardním UV-1047Xe. EGA termogramy ukázaly značné rozšíření teplotního profilu degradace po UV ozařování, což naznačuje pokročilou fragmentaci makromolekul. Menší intenzita ozařování u vícevzorkového systému však umožňuje jemnější kontrolu degradace a srovnatelné výsledky s vyšší propustností laboratorních analýz.

Přínosy a praktické využití metody

Nasazení vícevzorkového UV irradiátoru přináší:

• Výrazné zkrácení doby potřebné pro testování většího počtu vzorků.
• Zvýšení reprodukovatelnosti díky přesné kontrole teploty a rotaci držáku vzorků.
• Integrované workflow pro následné EGA nebo Py-GC/MS analýzy bez nutnosti přepracování vzorků.
• Snížení provozních nákladů a úsporu času na přípravu a vyhodnocení dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry dalšího vývoje zahrnují:

• Integraci automatizovaných snímačů pro kontinuální monitorování degradačních produktů v reálném čase.
• Rozšíření ozařovacího spektra pro simulaci solárního záření a testování fototypicky odlišných polymerů.
• Využití strojového učení pro predikci stárnutí na základě EGA/Py-GC/MS dat.
• Miniaturizaci ozařovače pro kompaktní přenosné laboratoře a in-situ testy ve výrobních linkách.

Závěr

Multi-Sample UV Irradiator UV-1048E ve spojení se zdrojem UV-1047Xe a analytikou EGA/Py-GC/MS představuje efektivní nástroj pro urychlené zkoušky degradace polymerů. Nabízí současné ozařování až 18 vzorků s kontrolou teploty a vysoce reprodukovatelnými výsledky, což významně zvyšuje kapacitu a kvalitu laboratorních testů stárnutí materiálů.

Reference

• Frontier Lab. Produktový list Multi-Sample UV Irradiator UV-1048E, Verze 2.9, 2015.
• Frontier Lab. Brožura Micro-UV Irradiator UV-1047Xe.