lightanddesign.ru
You might also like
Если вы принадлежите к сообществу любителей ретро-плееров или ретро-компьютеров, у вас наверняка есть несколько винтажных устройств, которые моментально начали тускнеть и желтеть. Возможно, вы также слышали о технике retr0bright или видели различные 8-битные видео на эту тему. Но сама сущность по-прежнему остается скрытой для большинства людей. Почему пластик желтеет и что именно происходит в процессе ретр0брайта? И вообще, безопасно ли использовать эту технику на коллекционных предметах?
Примечание переводчика: Способность отбеливать желтовато-коричневые пластиковые предметы с помощью раствора перекиси водорода была случайно обнаружена МД в Германии в 2008 году. Впоследствии на основе этого открытия было разработано более эффективное отбеливающее средство. Ссылка на источник и дальнейшую информацию.
Я проконсультировался с профессором Джеймсом Е. Пикеттом, химиком, работающим в области деградации полимеров. Чтобы понять процесс retr0bright, сначала нужно понять, как именно разрушаются пластмассы и почему они желтеют.Если химическое образование вас не интересует, вы можете сразу перейти к заключению в последнем разделе..
Часть I. Злостный бутадиен
При производстве старых компьютеров чаще всего использовался пластик ABS. Это растение известно своей склонностью к пожелтению через несколько лет. Большинство пластмасс, включая ABS, разлагаются под воздействием тепла и света в присутствии кислорода. Это явление известно как термическое окисление и фотоокисление, соответственно. Поэтому рекомендуется хранить пластмассовые изделия в прохладном темном месте. Однако и это не является спасением. Позже мы объясним почему.
ABS-пластики состоят из трех основных компонентов: акрилонитрила, бутадиена и стирола (см. рис. 1). Акрилонитрил не принимает активного участия в желтом процессе или ретр0брайте, поэтому нас интересуют бутадиен и стирол.
Рисунок 1: Основная структура ABS. Шестиугольники — молекулы бензола. Источник:1
В присутствии тепла или света высокой энергии молекулы кислорода могут воздействовать на пластичные мышцы живота. Эта процедура показана на рисунке 2 ниже.
Рис. 2 Окисление молекул бутадиена. Волнистые линии представляют собой остальную часть цепи
Кислород проникает сюда, потому что водород легче отделяется от атомов углерода рядом с двойной связью 8. В результате образуется нестабильное соединение оксида гидропеида (также показано на рисунке 2). Один из атомов кислорода молекулы гидропиреоксида решает, что он сильно амфибилен, и отталкивает атом водорода с соседним кислородом (рис. 3).
Освобожденная группа-OH называется корнем. В настоящее время он ни к чему не привязан и летает свободно — свободный корень. Затем он действует как паразит команды стирола и устанавливает 5.7. Этот долгий и порочный процесс встраивания в стирол проходит различные стадии, изображенные на рис. 4.
После введения корня группа стирола разлагается с образованием неприглядного желтого соединения, называемого 2-гидроксипиковой кислотой или просто слизистой кислотой. Желтый цвет образуется в результате так называемой конъюгации. Сопряженная система — это любой материал с чередующимися простыми и двойными связями (см. рисунок 5).
Рисунок 5.Пример наклона. Конъюгатные связи отмечены красным цветом. Источник:3
На рисунке 4 видно, что в кислотах слизи многие двойные связи чередуются с одинарными. Без связи химические компоненты не поглощают достаточно видимого света, и все цвета отражаются, поэтому они кажутся нам белыми. Однако при наличии связи химический компонент поглощает многие цвета видимого спектра. На наш взгляд, мукоид поглощает синий и фиолетовый свет и отражает желтый и красный цвета спектра. При этом образуется невидимый желтоватый оттенок. Но это еще не все!
Часть II. Трансформеры
Мукоидные молекулы подобны презренным дестронам, меняющим форму. Они могут существовать во многих формах, но в текущем процессе две из них являются наиболее важными. Они бывают цис- (цис-форма) и транс- (транс-форма) (рис. 5).
Рисунок 6.Две формы мукокислот: цис — цис слева и транс — транс справа.
Как вы, возможно, помните из уроков биологии, цис- и транс-формы являются изомерами друг друга. Это означает, что они имеют одну и ту же химическую формулу, но разную структуру. При определенных условиях изомеры мукоиновой кислоты могут переходить из одной формы в другую. Это очень важно, поскольку превращенная форма более термостабильна и активнее участвует в процессе пожелтения 4,7.
Из-за склонности мукокислот к изменению формы пластик постепенно желтеет, даже в темных помещениях. Примером могут служить пластиковые ящики под кроватями и контейнеры в шкафах. Чтобы обратить этот процесс пожелтения, просто поставьте такие контейнеры на солнечный подоконник на несколько часов. Однако рекомендуется защитить их от прямого солнечного света стеклом, чтобы избежать воздействия ультрафиолетовых лучей, которые могут нанести дополнительный ущерб конструкции. Суть этого метода заключается в том, что солнечный свет способствует активному преобразованию транс-формы в цис-форму 6, 10.
Часть III. История Nintendo?
В сообществе любителей ретро были подняты вопросы о том, вызывают ли пожелтение огнезащитные составы, в частности BFR (бромированные огнезащитные составы). Возможно, это предположение исходит от Nintendo, но я не смог проверить это.
Короткий ответ таков. ‘Да, BFR вызывают пожелтение. Бромированные антипирены разлагаются с образованием конъюгированных цепей с двойными связями, которые участвуют в процессе пожелтения. Однако количество BFR по отношению к общему количеству пластика невелико. Поэтому этот эффект очень мал.
Рисунок 7.Примеры бромированных антипиренов и их структуры
Однако BFR могут вызывать пожелтение и по другим причинам. Как и бутадиен, BFR подвергаются воздействию кислорода с образованием свободных радикалов, которые воздействуют на стирольные цепи и разрушают стирол. Это подтверждает, что BFR способствуют пожелтению, но не так, как многие предполагают.
Часть IV. Утрата прочности и ломкость
Как сообщается во многих научных работах, ультрафиолетовое излучение ослабляет ABS и другие подобные пластики 5, 8, 9. Окисление и деградация бутадиеновых групп играют важную роль в этом процессе, но окисление стирола способствует еще большему ослаблению. Бутадиеновые группы подвергаются двум процессам: кросс-сочетанию и расщеплению 2. Расщепление — это немедленное разделение бутадиеновых связей, похожее на перерезание струны, что, естественно, ослабляет прочность пластика. Сшивка (рис. 6), с другой стороны, связывает бутадиеновые группы вместе, тем самым увеличивая молекулярную плотность и жесткость пластика. Это делает пластик более хрупким и намеренно применяется в некоторых других сортах 8. Как ни странно, такие твердые пластики также хрупкие и ломкие. (ABS приобретает определенную гибкость, придаваемую бутадиеном, как резина).
Рис. 8 Поперечные группы бутадиена.
Три различных серии реакций кросс-сочетания показаны на рисунке 8. Во всех трех случаях происходит одно и то же. Бутадиеновые группы соединяются между собой.
Хорошей новостью является то, что только верхний слой пластика должен быть поврежден ультрафиолетовым светом. Внутренний слой не затрагивается, если только при производстве пластика не были допущены производственные ошибки. В этом случае процесс окисления может распространиться куда угодно.
Часть V. Retrobright
Многие из вас уже ждали, когда я объясню самое главное — технику Retr0bright. Мы больше не будем вас утомлять. Можно найти множество примеров отбеливания пластмасс с помощью перекиси водорода и тепла или ультрафиолетового света, иногда озона.
Если вы знаете, как работают окислители и пероксиды (подсказка: добавьте кислород), вы можете подумать: "Постойте-ка, процесс Retr0bright до жути похож на процесс разрушения пластика — он вызывает окисление!". Вы абсолютно правы, но это еще не все. Технология Retr0bright включает в себя дополнительный этап окисления. Вопреки распространенному мнению, Retr0bright не исправляет пластик, а просто отбеливает его. В некоторых видеороликах показано, как пластик отбеливают хлором. Не пытайтесь повторить это дома!
Действие большинства отбеливателей заключается в воздействии на двойные связи и окислении их до одинарных связей 3. На рисунке 9 показано, как это происходит.
Рисунок 9.Вот как работает отбеливатель. В данном случае это хлор. Источник:3.
Здесь двойная связь "украдена" группами -OH (кислород и водород) и -Cl (хлор). Тот же принцип можно применить к слизи, виновнице всех наших действий. Вот как Retr0bright помогает отбеливанию. При этом удаляются двойные связи, вызывающие пожелтение, которые затем окисляются и упрощаются до одинарных связей. Поскольку перекись водорода не содержит хлора, в процессе Retr0bright участвует только группа -OH. Однако общая химическая реакция не совсем однозначна, поскольку перекись может расщеплять мукоидную кислоту на множество более мелких соединений.
Еще один вопрос, который вызывает много споров: "Стоит ли использовать retr0bright?". это. Многие люди неоднократно писали на форумах, что Retro0Bright делает пластик более уязвимым. Следует отметить, что его состав воздействует только на верхний слой ABS-пластика, т.е. он не нанесет существенного вреда в случае неповрежденного пластика. Однако если есть трещины или осколки, перекись может проникнуть в них и вызвать внутреннее повреждение пластиковой структуры. Это означает, что использование retr0bright на материалах с нарушенной целостностью поверхности ухудшит состояние.
Заключение
Процессы, вызывающие пожелтение ламината, — это тепло, свет и кислород. При сочетании этих трех условий на верхнем слое пластины образуется желтое соединение. Обработка retr0bright разрушает эти желтые соединения и, если они не повреждены, не должна повредить оставшийся ламинат. При повреждении ретр0брайт может также повредить внутреннюю структуру обрабатываемого материала.
Основные выводы.
- Кислород + тепло/свет вызывают пожелтение ABS-пластика, поэтому лучше всего хранить его в прохладном темном месте. Он будет продолжать желтеть, но процесс замедлится.
- Перед началом процесса retr0bright попробуйте оставить ламинат на несколько часов под солнечным светом, прикрыв его стеклом, чтобы избежать воздействия ультрафиолетовых лучей.
- Ретр0брайт усугубит состояние ламината, если он уже поврежден.
- retr0bright не исправляет пластик, а только отбеливает его.
- Грязное пламя участвует в процессе пожелтения, но не является основной причиной.
Рецепт Retr0bright
Обратите внимание, что перекись водорода является агрессивным фактором и при неосторожном обращении может вызвать сильные химические ожоги кожи, а при попадании в глаза может привести к слепоте. При проведении этого эксперимента рекомендуется надевать очки и перчатки.
Оригинальный рецепт Мерлина.
Для создания волшебной смеси Retr0Bright Mix вам понадобятся
- 500 мл перекиси водорода, в концентрации 10-15%.
- 2 столовые ложки накопленной ксантановой камеди (можно приобрести в Health Food и в Интернете), и
- 1 чайная ложка глицерина (продается в аптеках), и
- 1/4 чайной ложки окси.
Чтобы применить смесь, смешайте последние ингредиенты, нанесите ее на изделие, а затем поместите изделие под солнечные лучи на несколько часов. Этот процесс можно повторить.
Вот результаты эксперимента по отбеливанию Commodore 64. Процесс проходил в несколько этапов и продолжался в течение восьми часов.
Примечание переводчика: Здесь описан оригинальный рецепт, который имеет два варианта на центральном сайте. Ваш автор прямо предупреждает вас, что вы несете полную ответственность за использование собственных материалов и внесение технических усовершенствований в процесс.
Редактор поэмы Ruvds
Эта статья пришла к нам не в самом общем виде. Мы можем сказать, что он нашел нас. При переводе серии из двух статей (BBC Micro Repair and Upgrading, BBC Master Pimpin’) на язык Retroelectronics Reconstruction мы связались с автором и задали ему несколько вопросов, включая комментарии пользователей. В ответ на эти комментарии автор любезно прислал нам PDF-файлы оригинальных статей, которые вы читаете сегодня. А поскольку многим не так интересна химическая подоплека этих самых процессов чудодейственных рецептов лакомств, было решено улучшить и дополнить ингредиенты.
