Как ученые определяют прозрачный пластик?

Поэтому я хотел написать для наших читателей статью о самых оптически прозрачных доступных пластиках. Но потом я настолько увлекся исследованием того, что на самом деле означает «прозрачность», что решил, что эта тема действительно заслуживает двух статьи.

Вот краткое изложение двух основных способов измерения прозрачности пластмасс (и других материалов) - показателя преломления и оптической прозрачности. Следите за вторым постом, в котором будут перечислены очень прозрачные пластмассы в ближайшие несколько недель.

1) Показатель преломления

Показатель преломления - это показатель того, насколько свет изгибается (или преломляется) при прохождении через вещество. Он определяется как:n =sin i / sin r, где i и r - углы падения и преломления соответственно. Показатель преломления - это также отношение скорости света в вакууме к скорости света в прозрачном материале. Показатель преломления будет незначительно изменяться в зависимости от длины волны света, используемого для измерения показателя преломления. Если в качестве падающего луча используется «белый» свет (смесь разных длин волн), то изменение показателя преломления для разных длин волн приведет к расщеплению света на цвета спектра - процессу, известному как дисперсия. Для сравнения показателей преломления материалов в качестве света обычно используется линия D натрия (определенная длина волны). Когда свет попадает в плотный материал из менее плотного материала, преломленный луч изгибается в сторону нормали. Когда свет попадает в менее плотный материал из плотного материала, преломленный луч отклоняется от нормали. Когда свет проходит через прозрачный материал с параллельными сторонами, преломления «гасятся», и путь света смещается из-за наличия прозрачного материала.

2) Прозрачность

Так как же ученые измеряют прозрачный пластик? Границы между «прозрачным» или «прозрачным» и «полупрозрачным» или «непрозрачным» часто очень субъективны. То, что приемлемо для одного наблюдателя, возможно, неприемлемо для другого наблюдателя. Степень светопропускания можно измерить с помощью ASTM D-1003 (Стандартный метод испытаний на мутность и светопропускание прозрачных пластиков). Этот метод испытаний используется для оценки светопропускания и рассеяния прозрачного пластика для образца определенной толщины. Как правило, «прозрачным» считается коэффициент пропускания света более 85 процентов. Воспринимаемая прозрачность или оптическая четкость зависят от толщины образца, используемого для оценки, и оптическая четкость будет уменьшаться с увеличением толщины. Стандартное стекло может быть относительно оптически прозрачным в тонких сечениях, но при увеличении толщины будет иметь зеленый оттенок (из-за железа в стекле). Оптическая четкость может быть достигнута только при постоянном показателе преломления материала в направлении наблюдения. Любые области непрозрачного материала (например, красители) или области с другим показателем преломления приведут к потере оптической четкости из-за преломления и рассеяния.

Оптическая четкость также зависит от отражения образца от поверхности . Отражения от поверхности на границе раздела воздух / пластик создают значительные потери при передаче. Например, потери передачи PMMA составляют около 93%, а PS - около 88%. Эти поверхностные отражения могут возникать по двум основным причинам:зеркальное отражение, которое является нормальным отражением от гладкой поверхности, и диффузное отражение, которое зависит от плоскостности поверхности образца. Потери пропускания в результате шероховатости поверхности или внедренных частиц чаще называют «помутнением», и это обычно является производственной проблемой, а не свойством материала. При производстве пленки, полученной экструзией с раздувом, помутнение может быть вызвано либо разрушением расплава на поверхности, либо межфазной нестабильностью между слоями пленки.

Вопросы? Комментарии? Дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

Ищете дополнительную информацию о терминологии пластмасс? Загрузите наше бесплатное руководство!