Освоение терморегулирования: что такое ИК-мастербатч, как он работает и почему это важно

Функциональность ИК-мастербатча основана на взаимодействии входящих в его состав добавок с инфракрасным излучением различной длины волны. Инфракрасное излучение можно разделить на:

• Ближний инфракрасный (БИК): 700–2500 нм

• Средний инфракрасный диапазон (MIR): 2500–25 000 нм

• Дальний инфракрасный диапазон (ДИК): > 25 000 нм

Различные ИК-добавки разработаны для того, чтобы влиять на эти длины волн определенным образом:

1. Поглощение ИК-излучения

ИК-поглощающие мастербатчи содержат пигменты или соединения, которые улавливают ИК-излучение и преобразуют его в тепло.
Это достигается за счет:

• Электронные переходы в органических красителях

• Колебания решетки в неорганических частицах

• Селективные пики поглощения настроен на длинноволновый ИК-диапазон

Рабочий механизм:

• Коротковолновое ИК-излучение солнечного света проходит через пластик.

• ИК-добавки поглощают длинноволновое ИК-излучение, излучаемое почвой, поверхностями или предметами.

• Поглощенное ИК-излучение переизлучается с меньшей скоростью, что снижает потери тепла.

По этому принципу парниковые пленки, содержащие поглотители ИК-излучения, остаются теплее ночью.

2. Отражение ИК-излучения

ИК-отражающие мастербатчи используют частицы с высокая отражательная способность ИК-излучения, часто на основе керамических, оксидных или перламутровых пигментов.

Рабочий механизм:

• Добавки имеют несоответствие показателя преломления с полимерной матрицей.

• Вместо того чтобы поглощать ИК-излучение, они рассеивают или отражают его наружу.

• Отраженное ИК-излучение не может проникнуть через пластиковую поверхность, что снижает накопление тепла.

Это особенно ценно для автомобильных интерьеров, строительных пленок и изделий для наружного применения, где темный пластик сильно нагревается под воздействием солнечного света.

3. Передача ИК-излучения

ИК-прозрачные (или прозрачные для ближнего ИК) мастербатчи изготавливаются с использованием пигменты, не содержащие сажу, или специальные красители которые кажутся темными, но не блокируют инфракрасные волны.

Рабочий механизм:

• Добавки поглощают видимый свет, но оставляют доступными длины волн ИК-диапазона.

• Датчики, детекторы и системы сортировки в ближнем инфракрасном диапазоне могут обнаружить пластик.

• ИК-сигналы (от пультов дистанционного управления, LiDAR и т. д.) проходят через материал с минимальным затуханием.

Это особенно важно для корпусов электроники, черных пластиков, обнаруживаемых в ближнем ИК-диапазоне, и компонентов оптических систем.