מייצבי UV הם תוסף הכרחי בחומרים פולימריים. עמידות בפני UV אקרילית עמידות בפני UV

פולימרים הם כימיקלים פעילים שזכו לאחרונה לפופולריות רבה עקב צריכה המונית של מוצרי פלסטיק. מדי שנה, היקפי הייצור העולמי של פולימרים גדלים, וחומרים המיוצרים באמצעותם זוכים לעמדות חדשות במגזר הביתי והתעשייה.

כל בדיקות המוצר מבוצעות בתנאי מעבדה. המשימה העיקרית שלהם היא לקבוע את הגורמים סביבה, שיש להם השפעה הרסנית על מוצרי פלסטיק.

הקבוצה העיקרית של גורמים שליליים שהורסים פולימרים

העמידות של מוצרים ספציפיים לתנאי אקלים שליליים נקבעת תוך התחשבות בשני קריטריונים עיקריים:

• ההרכב הכימי של הפולימר;
• סוג וחוזק של גורמים חיצוניים.

במקרה זה, ההשפעה השלילית על מוצרי פולימר נקבעת לפי זמן ההשמדה המוחלט שלהם וסוג ההשפעה: הרס מוחלט מיידי או סדקים ופגמים עדינים.

גורמים המשפיעים על הפירוק של פולימרים כוללים:

• מיקרואורגניזמים;
• אנרגיה תרמית בדרגות עוצמה שונות;
• פליטות תעשייתיות המכילות חומרים מזיקים;
• לחות גבוהה;
• קרינת UV;
• קרינת רנטגן;
• אחוז מוגבר של חמצן ותרכובות אוזון באוויר.

תהליך הרס מוחלט של מוצרים מואץ על ידי פעולה בו זמנית של כמה גורמים שליליים.

אחד המוזרויות של הבדיקות האקלימיות של פולימרים הוא הצורך במומחיות בדיקה ולימוד ההשפעה של כל אחת מהתופעות המפורטות בנפרד. עם זאת, תוצאות הערכה כאלה אינן יכולות לשקף באופן מלא את התמונה של האינטראקציה של גורמים חיצוניים עם מוצרי פולימר. זאת בשל העובדה שבתנאים רגילים, חומרים נתונים לרוב להשפעות משולבות. במקרה זה, האפקט ההרסני מוגבר באופן ניכר.

השפעת קרינה אולטרה סגולה על פולימרים

קיימת תפיסה מוטעית לפיה מוצרי פלסטיק נפגעים במיוחד מקרני השמש. למעשה, רק לקרינה אולטרה סגולה יש השפעה הרסנית.

ניתן להרוס קשרים בין אטומים בפולימרים רק בהשפעת קרניים בספקטרום זה. ניתן לראות את ההשלכות של תופעות שליליות כאלה באופן חזותי. הם יכולים לבוא לידי ביטוי:

• בהידרדרות התכונות המכניות והחוזק של המוצר הפלסטי;
• שבריריות מוגברת;
• שְׁחִיקָה.

במעבדות, מנורות קסנון משמשות לבדיקות כאלה.

הם גם עורכים ניסויים כדי ליצור מחדש את תנאי החשיפה לקרינת UV, לחות גבוההוטמפרטורה.

בדיקות כאלה נחוצות על מנת להסיק מסקנות לגבי הצורך לבצע שינויים בהרכב הכימי של חומרים. לכן, על מנת שהחומר הפולימרי יהפוך עמיד בפני קרינת UV, מוסיפים לו סופחים מיוחדים. בשל יכולת הספיגה של החומר, מופעלת שכבת ההגנה.

ניתן להגביר את היציבות והחוזק של קשרים בין-אטומיים על ידי הכנסת מייצבים.

הפעולה ההרסנית של מיקרואורגניזמים

פולימרים הם חומרים בעלי עמידות גבוהה בפני חיידקים. עם זאת, תכונה זו אופיינית רק למוצרים העשויים מפלסטיק באיכות גבוהה.

בחומרים לא איכותיים מוסיפים חומרים בעלי משקל מולקולרי נמוך הנוטים להצטבר על פני השטח. מספר רב של רכיבים כאלה תורמים להתפשטות מיקרואורגניזמים.

ניתן להבחין בהשלכות של ההשפעה ההרסנית די מהר, שכן:

• איכויות אספטיות אובדות;
• מידת השקיפות של המוצר מופחתת;
• מופיעה שבירות.

בין הגורמים הנוספים שיכולים להוביל לירידה בביצועים של פולימרים, יש לציין טמפרטורה ולחות גבוהות. הם יוצרים תנאים נוחים להתפתחות פעילה של מיקרואורגניזמים.

המחקר המתמשך איפשר למצוא את המרב שיטה יעילהמניעת צמיחת חיידקים. זוהי תוספת של חומרים מיוחדים - קוטלי פטריות - להרכב הפולימרים. התפתחות החיידקים מושעה בשל הרעילות הגבוהה של הרכיב עבור המיקרואורגניזמים הפשוטים ביותר.

האם ניתן לנטרל את ההשפעה של גורמים טבעיים שליליים?

כתוצאה מהמחקר, ניתן היה לקבוע כי רוב מוצרי הפלסטיק בשוק המודרני אינם מקיימים אינטראקציה עם חמצן ותרכובותיו הפעילות.

עם זאת, מנגנון הרס הפולימרים יכול להיות מופעל על ידי פעולה משולבת של חמצן וטמפרטורה גבוהה, לחות או קרינה אולטרה סגולה.

כמו כן, בעת עריכת מחקרים מיוחדים, ניתן היה ללמוד את תכונות האינטראקציה של חומרים פולימריים עם מים. נוזל משפיע על פולימרים בשלוש דרכים:

1. גוּפָנִי;
2. כימיקל (הידרוליזה);
3. פוטוכימיקלים.

חשיפה סימולטנית נוספת לטמפרטורה גבוהה יכולה להאיץ את תהליך ההרס של מוצרי פולימר.

קורוזיה של פלסטיק

במובן הרחב, מושג זה מרמז על הרס החומר בהשפעה שלילית של גורמים חיצוניים. אז, יש להבין את המונח "קורוזיה פולימר" כשינוי בהרכב או בתכונות של חומר הנגרם כתוצאה מהשפעה שלילית, המובילה להרס חלקי או מלא של המוצר.

תהליכים של טרנספורמציה ממוקדת של פולימרים להשגת תכונות חומר חדשות אינם נופלים תחת הגדרה זו.

אנחנו צריכים לדבר על קורוזיה, למשל, כאשר פוליוויניל כלוריד בא במגע ומקיים אינטראקציה עם סביבה אגרסיבית מבחינה כימית - כלור.

רוב השמנים וחומרי האיטום משמשים באותה הצלחה עבור עיצוב פנים, כמו גם עבור החיצוני. נכון, בשביל זה הם חייבים להיות בעלי סט מסוים של מאפיינים, למשל, כמו עמידות לחות, בידוד תרמי ועמידות לקרינה אולטרה סגולה.

יש לעמוד בכל הקריטריונים הללו בלי להיכשל, כי תנאי האקלים שלנו בלתי צפויים ומשתנים כל הזמן. ייתכן שיהיה שמש בבוקר, אך בשעות אחר הצהריים כבר יופיעו עננים ויתחיל גשם כבד.

עם כל האמור לעיל, מומחים מייעצים לבחור שמנים וחומרי איטום עמידים בפני קרינת קרינה.

למה צריך פילטר

נראה, מדוע להוסיף מסנן UV כאשר ניתן להשתמש באיטום סיליקון או פוליאוריטן לעבודה בחוץ? אבל לכל הכלים האלה יש הבדלים מסוימים, מה שלא מאפשר להשתמש בהם בכל המקרים. לדוגמה, אתה יכול בקלות לשחזר תפר אם נעשה שימוש באיטום אקרילי, אשר לא ניתן לומר על סיליקון.

בנוסף, לאיטום סיליקון יש אגרסיביות גבוהה למשטחי מתכת, אשר לא ניתן לומר על אקריליק. עוד אחד סימן היכרעם סימן מינוס לאיטום סיליקון הוא הידידותיות הלא-סביבתית שלהם. הם מכילים ממיסים המסוכנים לבריאות. זו הסיבה שחלק מחומרי האיטום האקריליים החלו להשתמש במסנן UV כדי להרחיב את מגוון היישומים שלהם.

קרינה אולטרה סגולה היא הגורם העיקרי לפירוק של רוב החומרים הפולימריים. בהתחשב בעובדה שלא כל חומרי האיטום עמידים בפני UV, עליך להיות זהיר ביותר בבחירת חומר איטום או שמן.

חומרים עמידים לקרינה אולטרה סגולה

יש כבר מספר חומרי איטום עמידים בפני קרינת UV בשוק לחומרי איטום וציפויים. אלה כוללים סיליקון ופוליאוריתן.

חומרי איטום מסיליקון

היתרונות של חומרי איטום סיליקון כוללים הידבקות גבוהה, גמישות (עד 400%), אפשרות לצביעת המשטח לאחר התקשות ועמידות בפני קרינת UV. עם זאת, יש להם גם מספיק חסרונות: ידידותיות לא סביבתית, אגרסיביות כלפי מבני מתכתוחוסר האפשרות של שחזור התפר.

פוליאוריטן

יש להם גמישות גדולה אפילו יותר מסיליקון (עד 1000%). עמידים בפני כפור: ניתן ליישם אותם על פני השטח בטמפרטורות אוויר עד -10 מעלות צלזיוס. חומרי איטום פוליאוריטן עמידים וכמובן עמידים בפני UV.

החסרונות כוללים הידבקות גבוהה לא לכל החומרים (זה לא יוצר אינטראקציה טובה עם פלסטיק). חומר משומש מאוד קשה ויקר להשליך. איטום פוליאוריטן אינו יוצר אינטראקציה טובה עם סביבה לחה.

חומרי איטום אקריליים עם מסנן UV

לאיטום אקרילי יתרונות רבים, ביניהם הידבקות גבוהה לכל החומרים, אפשרות לשיקום תפרים וגמישות (עד 200%). אבל בין כל היתרונות הללו חסרה נקודה אחת: עמידות לקרניים אולטרה סגולות.

הודות למסנן UV זה, חומרי איטום אקריליים יכולים כיום להתחרות בסוגים אחרים של חומרי איטום ולהקל על הצרכן לבחור במקרים מסוימים.

שמנים עם מסנן UV

חומר ציפוי חסר צבע משטחי עץיש גבוה ו הגנה אמינהמקרינה אולטרה סגולה. שמנים עם מסנן UV משמשים בהצלחה לעבודה חיצונית, מה שמאפשר לחומר לשמור על כל התכונות החיוביות הבסיסיות שלו, למרות השפעות חיצוניות.

סוג זה של שמן מאפשר לך לעכב מעט את ציפוי פני השטח המתוכנן הבא בשמן. המרווח בין השחזורים מצטמצם פי 1.5-2.

פוליוויניל כלוריד קשיח (לא מפלסטיק) היה הראשון שהופיע בשוק הפרסום הרוסי, ולמרות המגוון ההולך וגדל של חומרים פולימריים המוצעים מדי שנה, הוא ממשיך לשמור בהתמדה על מעמדה המוביל בכמה תחומי ייצור פרסומות. זאת בשל העובדה של-PVC יש קומפלקס של תכונות הנחוצות לפתרון בעיות שונות ועמידה בדרישות המחמירות ביותר לחומרים מבניים מסוג זה.

PVC מאופיין בעמידות טבעית לקרינת UV, התקפה כימית, קורוזיה מכנית ונזקי מגע. במשך זמן רב של פעולה ברחוב אינו מאבד את המאפיינים המקוריים שלו. הוא אינו סופג לחות אטמוספרית, ובהתאם, אינו נוטה להיווצרות עיבוי על פני השטח. בין כל שאר הפלסטיק, יש לו עמידות בפני אש ייחודית. בתנאי הפעלה רגילים, הוא אינו מהווה סכנה לא לבני אדם ולא לסביבה. עיבוד קל, יוצר (חומר קומפקטי), מרותך ומודבק. עם יישום סרט, אין צורך לחשוב על "מהמורות" - PVC ללא התערבות אנושית לא יציג "הפתעות".

החסרונות המותנים של פוליוויניל כלוריד כוללים:

• עמידות לטווח קצר של שינויי צבע לאור השמש (זה לא חל על חומרים עם ייצוב UV נוסף);
• נוכחות אפשרית של חומרים ממקור לא ידוע חומרי שחרור פני השטח הדורשים הסרה;
• עמידות לכפור מוגבלת (עד -20 מעלות צלזיוס), שהרבה מלהיות מאושרת בפועל (בכפוף לכל הכללים הטכנולוגיים לייצור מבנים והתקנתם, בהיעדר עומסים מכניים משמעותיים, PVC מתנהג ביציבות גם בטמפרטורות נמוכות יותר );
• מקדם התפשטות תרמית ליניארית גבוה יותר בהשוואה לחומרים פולימריים רבים אחרים, כלומר מגוון רחב יותר של עיוותים ממדיים;
• דרגת העברת אור לא גבוהה מספיק של החומר השקוף (כ-88%);
• דרישות מוגברות לסילוק: עשן ומוצרי בעירה מסוכנים לבני אדם ולסביבה.

פוליוויניל כלוריד קשיח מיוצר בשינויים שונים רק בשיחול. מגוון רחב של PVC, כולל יריעות:

• קומפקטי ומוקצף;
• עם משטח מבריק ומאט;
• לבן, צבעוני, שקוף ושקוף;
• שטוח ומוטבע;
• גרסה סטנדרטית וחוזק כיפוף מוגבר,

מאפשר לך להשתמש בחומר זה כמעט בכל תחומי ייצור הפרסום.

טטיאנה דמנטייבה
מהנדס תהליך

1

התקבלו חומרים מרוכבים על בסיס פוליפרופילן עמיד לקרינת UV. כדי להעריך את מידת הפירוק הפוטו-דיגרציה של פוליפרופילן וחומרים מרוכבים המבוססים עליו, ספקטרוסקופיה IR הייתה הכלי העיקרי. כאשר הפולימר מתפרק, קשרים כימיים נשברים והחומר מתחמצן. תהליכים אלו באים לידי ביטוי בספקטרום ה-IR. כמו כן, ניתן לשפוט את התפתחותם של תהליכי פירוק פוטו של פולימר לפי השינוי במבנה המשטח החשוף לקרינת UV. זה בא לידי ביטוי בשינוי בזווית המגע של הרטבה. פוליפרופילן מיוצב עם בולמי UV שונים נחקר על ידי ספקטרוסקופיה IR ומדידות זווית מגע. בורון ניטריד, ננו-צינורות פחמן רב-דפנות וסיבי פחמן שימשו כחומרי מילוי למטריצת הפולימר. ספקטרום בליעת ה-IR של פוליפרופילן וחומרים מרוכבים המבוססים עליו התקבלו ונותחו. בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, נקבעו ריכוזי מסנני ה-UV במטריצת הפולימר, הנחוצים להגנה על החומר מפני פירוק פוטו. כתוצאה מהמחקר, נמצא כי חומרי המילוי המשמשים מפחיתים משמעותית את השפלה של פני השטח ומבנה הגבישי של החומרים המרוכבים.

פוליפרופילן

קרינת UV

ננו-צינורות

בורון ניטריד

1. A. L. Smith, Applied IR Spectroscopy. יסודות, טכניקה, יישום אנליטי. – מ.: מיר, 1982.

2. Bertin D., M. Leblanc, S. R. A. Marque, D. Siri. פירוק פוליפרופילן: חקירות תיאורטיות וניסיוניות// פירוק ויציבות פולימרים. - 2010. - V. 95, I.5. - עמ' 782-791.

3. Guadagno L., Naddeo C., Raimondo M., Gorrasi G., Vittoria V. השפעת ננו-צינוריות פחמן על העמידות הפוטו-אוקסידטיבית של פוליפרופילן סינדיוטקטי // פירוק ויציבות פולימרים. - 2010. - V.95, I. 9. - P. 1614-1626.

4. Horrocks A. R., Mwila J., Miraftab M., Liu M., Chohan S. S. השפעת הפחמן השחור על המאפיינים של פוליפרופילן מכוון 2. Thermal and photodegradation // פירוק ויציבות פולימרים. - 1999. - V. 65, I.1. – עמ' 25-36.

5. Jia H., Wang H., Chen W. השפעת השילוב של מייצבי אור אמין עם בולמי UV על עמידות הקרינה של פוליפרופילן // פיזיקה וכימיה של קרינה. - 2007. - V.76, I. 7. - P. 1179-1188.

6. Kaczmarek H., Ołdak D., Malanowski P., Chaberska H. השפעת הקרנת UV באורך גל קצר על ההזדקנות של קומפוזיציות פוליפרופילן / תאית // פירוק ויציבות פולימרים. - 2005. - V.88, I.2. - עמ' 189-198.

7. Kotek J., Kelnar I., Baldrian J., Raab M. טרנספורמציות מבניות של פוליפרופילן איזוטקטי המושרה על ידי חימום ואור UV // European Polymer Journal. - 2004. - V.40, I.12. - עמ' 2731-2738.

1. הקדמה

פוליפרופילן משמש בתחומים רבים: בייצור סרטים (בעיקר אריזות), מיכלים, צינורות, חלקי ציוד טכני, כחומר בידוד חשמלי, בבנייה וכדומה. עם זאת, כאשר נחשף לקרינת UV, פוליפרופילן מאבד את שלו מאפייני ביצועיםעקב התפתחות תהליכי פירוק צילום. לכן משתמשים בבולמי UV שונים (מסנני UV) לייצוב הפולימר, הן אורגני והן אנאורגני: מתכת מפוזרת, חלקיקי קרמיקה, ננו-צינורות פחמן וסיבים.

כדי להעריך את מידת הפירוק הפוטו-דיגרציה של פוליפרופילן וחומרים מרוכבים המבוססים עליו, הכלי העיקרי הוא ספקטרוסקופיה IR. כאשר הפולימר מתפרק, קשרים כימיים נשברים והחומר מתחמצן. תהליכים אלו באים לידי ביטוי ב
ספקטרום IR. לפי מספר ומיקומם של הפסגות בספקטרום הספיגה של IR, ניתן לשפוט את אופי החומר (ניתוח איכותי), ולפי עוצמת פסי הספיגה, את כמות החומר ( ניתוח כמותי), וכתוצאה מכך, להעריך את מידת הפירוק של החומר.

כמו כן, ניתן לשפוט את התפתחותם של תהליכי פירוק פוטו של פולימר לפי השינוי במבנה המשטח החשוף לקרינת UV. זה בא לידי ביטוי בשינוי בזווית המגע של הרטבה.

בעבודה זו, פוליפרופילן מיוצב עם בולמי UV שונים נחקר על ידי ספקטרוסקופיה IR ומדידות זווית מגע.

2. חומרים וטכניקה ניסיונית

כפי ש חומרי מקורוחומרי מילוי שימשו: פוליפרופילן, צמיגות נמוכה (TU 214535465768); ננו-צינורות פחמן רב-שכבתיים בקוטר של לא יותר מ-30 ננומטר ואורך של לא יותר מ-5 מ"מ; סיבי פחמן בעל מודול גבוה, כיתה VMN-4; בורון ניטריד משושה.

דגימות עם שברי מסה שונים של חומר מילוי במטריצת הפולימר התקבלו מחומרי המוצא על ידי ערבוב אקסטרוזיה.

ספקטרומטריית פורייה IR שימשה כשיטה לחקר שינויים במבנה המולקולרי של חומרים מרוכבים פולימרים תחת פעולת קרינה אולטרה סגולה. הספקטרום תועדו בספקטרומטר Thermo Nicolet 380 עם קובץ מצורף ליישום שיטת iTR Smart iTR (ATR) עם גביש יהלום. הסקר בוצע ברזולוציה של 4 ס"מ-1, השטח המנותח היה בטווח של 4000-650 ס"מ-1. כל ספקטרום התקבל על ידי ממוצע של 32 מעברים של מראה הספקטרומטר. ספקטרום ההשוואה נלקח לפני נטילת כל דגימה.

כדי לחקור את השינוי פני השטח של חומרים מרוכבים פולימרים ניסיוניים תחת פעולת קרינה אולטרה סגולה, השתמשנו בשיטה לקביעת זווית המגע של הרטבה במים מזוקקים. מדידות זווית מגע מתבצעות באמצעות מערכת ניתוח צורות טיפה KRÜSS EasyDrop DSA20. שיטת Young-Laplace שימשה לחישוב זווית המגע של הרטבה. V השיטה הזאתקו המתאר המלא של הירידה מוערך; הבחירה לוקחת בחשבון לא רק את האינטראקציות הממשקיות הקובעות את קו המתאר של הטיפה, אלא גם את העובדה שהטיפה לא נהרסת בגלל משקל הנוזל. לאחר בחירה מוצלחת של משוואת Young-Laplace, זווית ההרטבה נקבעת כשיפוע המשיק בנקודת המגע של שלושת השלבים.

3. תוצאות ודיון

3.1. תוצאות מחקרים על שינויים במבנה המולקולרי של חומרים מרוכבים פולימרים

הספקטרום של פוליפרופילן ללא חומר מילוי (איור 1) מכיל את כל הקווים האופייניים לפולימר זה. קודם כל, אלו הם קווי רטט של אטומי מימן בקבוצות הפונקציונליות CH3 ו-CH2. הקווים באזור מספרי הגלים 2498 ס"מ-1 ו-2866 ס"מ-1 אחראים לתנודות המתיחה האסימטריות והסימטריות של קבוצת המתיל (CH3), והקווים 1450 ס"מ-1 ו-1375 ס"מ-1, בתורם, נובעים מתנודות סימטריות ואסימטריות כיפוף של אותה קבוצה. קווים 2916 ס"מ-1 ו-2837 ס"מ-1 מתייחסים לקווים של תנודות מתיחה של קבוצות מתילן (CH2). פסים על מספרי גלים 1116 ס"מ-1,
998 ס"מ-1, 974 ס"מ-1, 900 ס"מ-1, 841 ס"מ-1 ו-809 ס"מ-1 מכונים בדרך כלל פסי סדירות, כלומר קווים עקב אזורי סדירות פולימריים, הם נקראים לפעמים גם פסי גבישיות. ראוי לציין את נוכחותו של קו בעוצמה נמוכה באזור 1735 ס"מ-1, אשר יש לייחס לתנודות של קשר C=O, אשר עשוי להיות קשור לחמצון קל של פוליפרופילן במהלך תהליך הכבישה. הספקטרום מכיל גם פסים האחראים ליצירת קשרים כפולים C=C
(1650-1600 ס"מ-1) שצמחו לאחר שהדגימה הוקרנה בקרינת UV. בנוסף, מדגם זה הוא שמאופיין בעוצמה המקסימלית של קו C=O.

איור 1. ספקטרום IR של פוליפרופילן לאחר בדיקת עמידות UV

כתוצאה מחשיפה לקרינת UV על חומרים מרוכבים מלאים בורון ניטריד, נוצרים קשרי C=O (1735-1710 cm-1) בעלי אופי שונה (אלדהיד, קטון, אתר). הספקטרום של דגימות מוקרנות UV של פוליפרופילן טהור ופוליפרופילן המכילים 40% ו-25% בורון ניטריד מכילות פסים, בדרך כלל אחראים ליצירת קשרים כפולים C=C (1650-1600 ס"מ-1). פסי הסדירות (הגבישיות) בטווח של מספרי גלים 1300-900 ס"מ-1 בדגימות של חומרים מרוכבים פולימריים הנתונים לקרינת UV מורחבים באופן ניכר, מה שמעיד על השפלה חלקית של המבנה הגבישי של פוליפרופילן. עם זאת, עם עלייה במידת המילוי של חומרים מרוכבים פולימריים עם בורון ניטריד משושה, ההשפלה של המבנה הגבישי של פוליפרופילן פוחתת. חשיפה ל-UV הובילה גם לעלייה בהידרופיליות של פני הדגימות, המתבטאת בנוכחות קו רחב של קבוצת הידרוקסו באזור 3000 סמ-1.

איור 2. ספקטרום IR של קומפוזיט פולימרי המבוסס על פוליפרופילן עם 25% (משקל) בורון ניטריד משושה לאחר בדיקת עמידות UV

הספקטרום של פוליפרופילן מלא בתערובת של 20% (משקל) של סיבי פחמן וננו-צינורות לפני ואחרי הבדיקה כמעט ואינם שונים זה מזה, בעיקר בשל עיוות הספקטרום עקב בליעה חזקה של קרינת IR על ידי הפחמן מרכיב של החומר.

בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, ניתן לשפוט כי קיים מספר קטן של קשרי C=O בדגימות של חומרים מרוכבים המבוססים על פוליפרופילן, סיבי פחמן VMN-4 וננו-צינוריות פחמן, עקב נוכחות שיא באזור של 1730 ס"מ-1, עם זאת, אמין לשפוט את כמות הקשרים הללו בדגימות אינה אפשרית עקב עיוות הספקטרום.

3.2. תוצאות מחקר השינויים במשטח של פולימרים מרוכבים

טבלה 1 מציגה את התוצאות של מחקר של שינויים פני השטח של דגימות ניסוי של חומרים מרוכבים פולימרים מלאים בבור ניטריד משושה. ניתוח של התוצאות מאפשר לנו להסיק כי מילוי של פוליפרופילן עם בורון ניטריד משושה מגביר את ההתנגדות של פני השטח של חומרים מרוכבים פולימרים לקרינה אולטרה סגולה. עלייה בדרגת המילוי מובילה לירידה פחותה של פני השטח, המתבטאת בעלייה בהידרופיליות, אשר עולה בקנה אחד עם תוצאות חקר השינויים במבנה המולקולרי של דגימות ניסוי של חומרים מרוכבים פולימריים.

טבלה 1. תוצאות של שינוי זווית המגע של פני השטח של חומרים מרוכבים פולימרים מלאים בבור ניטריד משושה כתוצאה מבדיקת העמידות לקרינה אולטרה סגולה

תואר מילוי BN	זווית הרטבה, גר
	לפני המבחן	אחרי המבחן

ניתוח של תוצאות חקר השינויים במשטח של דגימות ניסוי של חומרים מרוכבים פולימרים מלאים בתערובת של סיבי פחמן וננו-צינורות (טבלה 2) מאפשר לנו להסיק שמילוי פוליפרופילן בחומרי פחמן הופך את הפולימרים המרוכבים הללו לעמידים בפני קרינה אולטרה סגולה. עובדה זו מוסברת על ידי העובדה שחומרי פחמן סופגים קרינה אולטרה סגולה באופן פעיל.

טבלה 2. תוצאות של שינוי זווית המגע של פני השטח של חומרים מרוכבים פולימרים מלאים בסיבי פחמן וננו-צינוריות עקב בדיקת העמידות לקרינה אולטרה סגולה

דרגת מילוי UV+CNT	זווית הרטבה, גר
	לפני המבחן	אחרי המבחן

4. מסקנה

על פי תוצאות מחקר העמידות של חומרים מרוכבים המבוססים על פוליפרופילן לקרינה אולטרה סגולה, הוספת בורון ניטריד משושה לפולימר מפחיתה משמעותית את השפלת פני השטח ומבנה הגבישי של החומרים המרוכבים. עם זאת, חומרי פחמן סופגים קרינה אולטרה סגולה באופן פעיל, ובכך מספקים עמידות גבוהה של חומרים מרוכבים המבוססים על פולימרים וסיבי פחמן וננו-צינורות לקרינה אולטרה סגולה.

העבודה בוצעה במסגרת תוכנית היעד הפדרלית "מחקר ופיתוח על אזורי עדיפותפיתוח המכלול המדעי והטכנולוגי של רוסיה לשנים 2007-2013", חוזה מדינה מיום 8 ביולי 2011 מס' 16.516.11.6099.

מבקרים:

Serov GV, דוקטור למדעים טכניים, פרופסור במחלקה לננו-מערכות פונקציונליות וחומרים בטמפרטורה גבוהה, האוניברסיטה הלאומית למדע וטכנולוגיה "MISiS", מוסקבה.

Kondakov S. E., דוקטור למדעים טכניים, חוקר בכיר, המחלקה לננו-מערכות פונקציונליות וחומרים בטמפרטורה גבוהה, האוניברסיטה הלאומית למדע וטכנולוגיה "MISiS", מוסקבה.

קישור ביבליוגרפי

Kuznetsov D.V., Ilinykh I.A., Cherdyntsev V.V., Muratov D.S., Shatrova N.V., Burmistrov I.N. מחקר של היציבות של חומרים מרוכבים פולימריים מבוססי פוליפרופילן לקרינת UV // סוגיות עכשוויותמדע וחינוך. - 2012. - מס' 6.;
כתובת אתר: http://science-education.ru/ru/article/view?id=7503 (תאריך גישה: 01.02.2020). אנו מביאים לידיעתכם את כתבי העת בהוצאת ההוצאה "האקדמיה להיסטוריה של הטבע"

לאחר שאספנו אוסף משמעותי של היפומיציטים בצבע כהה המבודדים מבתי גידול שונים, התחלנו לחקור את הקשר של מבודדים פטרייתיים טבעיים לקרינת UV. מחקר כזה איפשר לחשוף הבדלים בעמידות ל-UV בין מינים וזנים ממשפחת ה-Dematiaceae בתפוצה רחבה בקרקע, כדי לקבוע את התפלגות תכונה זו בתוך כל ביו-קנוזה, ואת המשמעות הטקסונומית והאקולוגית שלה.

חקרנו עמידות בפני קרני UV (254 ננומטר, עוצמת מינון 3.2 J/m מינים של 19 סוגים). כאשר חקרו את עמידות ה-UV של תרבויות Dematiaceae המבודדות מקרקעות מלוחות שטוחות בדרום ה-SSR האוקראיני, ההנחה הייתה כי עם העלייה בתנאי החיים הלא נוחים עקב מליחות הקרקע, יצטבר מספר רב יותר של מינים עמידים של היפומיציטים בצבע כהה. בו מאשר בקרקעות אחרות. במקרים מסוימים, לא ניתן היה לקבוע עמידות ל-UV עקב אובדן או נבגים ספורדיים במין.

חקרנו מבודדים טבעיים של היפומיציטים בצבע כהה; לכן, כל דגימה אופיינה במספר לא שווה של תרבויות. עבור כמה מינים נדירים, גודל המדגם לא אפשר עיבוד סטטיסטי מתאים.

הסוג הנפוץ והתכוף Cladosporium מיוצג על ידי המספר הגדול ביותרזנים (131), בניגוד לסוגים Diplorhinotrichum, Haplographium, Phialophora וכו', בודדו רק במקרים בודדים.

חילקנו על תנאי את הפטריות שנחקרו לעמידות גבוהה, עמידות, רגישות ורגישות גבוהה. עמידים ועמידים ביותר היו אלה ששיעור ההישרדות שלהם לאחר חשיפה של שעתיים לקרני UV היה יותר מ-10% ומ-1 ל-10%, בהתאמה. מינים ששיעור ההישרדות שלהם נע בין 0.01 ל-1% ובין 0.01% ומטה, סיווגנו כרגישים ורגישים מאוד.

התגלו תנודות גדולות ביציבות ה-UV של ה-hyphomycetes בצבע כהה שנחקרו - מ-40% או יותר ל-0.001%, כלומר בתוך חמישה סדרי גודל. תנודות אלו קטנות מעט יותר ברמת הסוגים (2-3 סדרים) והמינים (1-2 סדרים), מה שעולה בקנה אחד עם התוצאות שהתקבלו על חיידקים ותרביות רקמות של צמחים ובעלי חיים (Samoilova, 1967; Zhestyanikov, 1968) .

מתוך 54 המינים שנחקרו ממשפחת ה-Dematiaceae, Helminthosporium turcicum, Hormiscium stilbosporum, Curvularia tetramera, C. lunata, Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp., Alternaria tenuis, וחלק נכבד מהזנים של Stemphylium sarciniforme הם בעלי זני Uirra ארוכי טווח. ב-254 ננומטר. כולם מאופיינים בדפנות תאים נוקשות פיגמנטיות חזקות, ולמעט Dendryphium macrosporioides, Heterosporium sp. ו- Hormiscium stilbosporum, שייכים לקבוצות Didimosporae ו-Phragmosporae של משפחת Dematiaceae, המאופיינת בקונידיות רב-תאיות גדולות.

מספר גדול יותר באופן משמעותי של מינים עמידים בפני קרני UV. אלה כוללים מינים מהסוגים Alternaria, Stemphylium, Curvularia, Helminthosporium, Bispora, Dendryphion, Rhinocladium, Chrysosporium, Trichocladium, Stachybotrys, Humicola. המאפיינים הייחודיים של קבוצה זו, כמו גם הקודמת, הם קונידיות גדולות עם קירות קשיחים, בעלי פיגמנטים אינטנסיביים. ביניהן תפסו מקום משמעותי גם פטריות מקבוצות Didimosporae ו- Phragmosporae: Curvularia, Helminthosporium, Alternaria, Stemphylium, Dendryphion.

23 מינים של hyphomycetes בצבע כהה מסווגים כרגישים ל-UV: Oidiodendron, Scolecobasidium, Cladosporium, Trichosporium, Haplographium, Periconia, Humicola fusco-atra, Scytalidium sp., Alternaria dianthicola, Monodyctis sp., Peyronella sp., Curvulnes sp., Curvulnes. שימו לב ש-A. dianthicola ו-C. pallescens, שהקונידיות שלהם פחות פיגמנטיות, רגישות לקרני UV, אם כי מינים אחרים מהסוגים הללו עמידים ואף עמידים מאוד.

לפי החלוקה המקובלת, מינים מהסוג Cladosporium, הנפוצים ומיוצגים במחקרינו במספר הגדול ביותר של זנים, מסווגים כרגישים (C. linicola, C. hordei, C. macrocarpum, C. atroseptum. C. brevi-compactum var. tabacinum) ורגיש מאוד (C. . elegantulum, C. transchelii, C. transchelii var. semenicola, C. griseo-olivaceum).

מינים מהסוג Cladosporium השייכים לקבוצה הראשונה הובחנו בקרום תאים צפופים למדי, בעלי פיגמנטים עזים, בניגוד לקבוצת המינים השנייה, שדפנות התא שלהן דקות יותר ופחות פיגמנטיות. מינים רגישים ששיעור ההישרדות שלהם לאחר הקרנה במינון של 408 J/m 2 היה פחות מ-0.01% הם Diplorhinotrichum sp., Phialophora sp., Chloridium apiculatum ועוד. לא היו היפומיציטים כהים בעלי נבגים גדולים בקבוצה זו. למינים הרגישים מאוד לקרינת UV היו קונידיות קטנות, פיגמנטיות חלשות או כמעט חסרות צבע.

במינים מסוימים של Dematiaceae, נחקרה המורפולוגיה של קונידיה שנוצרה לאחר הקרנה במינון של 800 J/m 2. הקונידיות של Cladosporium transchelii, C. hordei, C. elegantulum ו-C. brevi-compactum שנוצרו לאחר הקרנה, בדרך כלל גדולות יותר מאלו של מינים שאינם מוקרנים. מגמה זו הייתה ברורה במיוחד בקונידיה הבסיסית. שינויים בולטים במורפולוגיה של קונידיה נצפו גם במינים בעלי נבגים גדולים, עמידי UV, Curvularia geniculata, Alternaria alternata, Trichocladium opacum, Helminthosporium turcicum, הם התגלו רק לאחר הקרנה במינונים גבוהים של קרני UV בסדר גודל של 10 3 J /m 2 . במקביל, הקונידיות של Curvularia geniculata התארכו בצורה ניכרת והפכו כמעט ישרות; בקונידיות של Alternaria alternata ירד מספר המחיצות האורכיות עד שנעלמו לחלוטין, והן עצמן נעשו גדולות יותר מהביקורת. להיפך, הקונידיות של H. turcicum הפכו קטנות יותר, מספר המחיצות בהן ירד, לפעמים המחיצות התעקמו. בקונידיה של Trichocladium opacum, נצפתה הופעת תאים בודדים, נפוחים בצורה יוצאת דופן. שינויים כאלה במורפולוגיה מעידים על הפרעות משמעותיות בתהליכי הגדילה והחלוקה בפטריות מוקרנות.

המחקר של מבודדים טבעיים של פטריות ממשפחת ה-Dematiaceae אישר תלות מסוימת של עמידות UV בגודל הקונידיות ובפיגמנטציה של הקרומים שלהם. ככלל, קונידיות גדולות עמידות יותר מקטנות. יש לציין כי המדד שנבחר על ידינו - שיעור ההישרדות - של פטריות המכילות מלנין לאחר הקרנה במינון של 408 J/m , Kumita, 1972). ברור למדי שטבעה של תופעה זו מצריך מחקר נוסף עם מעורבותם של מינים ממשפחת ה-Dematiaceae בעלי עמידות גבוהה ועמידה לתכונה זו.

חקרנו את התפלגות תכונת ההתנגדות ל-UV בפטריות בצבע כהה מבודדות מקרקעות מבול-אחו, מלוחות והרים גבוהים, שתוארה בצורה גרפית. העקומות שהתקבלו דמו לעקומות התפלגות נורמלית (Lakin, 1973). שיעור ההישרדות של רוב הגידולים (41.1 ו-45.8%) מבודדים מקרקעות אחו ומלוחות של אוקראינה, בהתאמה, היה 0.02-0.19% לאחר מינון של 408 J/m 2 (חשיפה של שעתיים), ועמידות לכך. הפקטור התחלק בתוך 6 סדרי גודל. כתוצאה מכך, ההנחה של עמידות מוגברת לקרינת UV של היפומיציטים בצבע כהה מקרקעות מלוחות לא אוששה.

עמידות ה-UV של מינים אלפיניים ממשפחת ה-Dematiaceae שונה במידה ניכרת מזו שתוארה לעיל, מה שהתבטא בשינוי במיקום שיא העקומה ובטווח התפוצה.

עבור 34.4% מהתרבויות, שיעור ההישרדות היה 0.2-1.9%. שיעור ההישרדות של 39.7% מהמבודדים עלה על 2%, כלומר, עקומת ההתפלגות של תכונת ההתנגדות ל-UV מוסטת לעבר עמידות מוגברת לקרינת UV. טווח התפוצה של נכס זה לא עלה על ארבעה סדרי גודל.

בהקשר להבדלים שהתגלו בהתפלגות תכונת העמידות בפני קרינת UV במינים ובזנים הנמוכים ובהרים גבוהים ממשפחת ה-Dematiaceae, נראה היה לנכון לבדוק כיצד הם מתרחשים: בשל המופע השולט של עמידים מאוד ועמידים בפני UV. מינים של היפומיציטים בצבע כהה באדמות הרים, או שיש עמידות מוגברת לקרינת UV של זני הרים גבוהים מאותו מין או סוג בהשוואה לזני שפלה. כדי להוכיח את האחרון, השווינו תרבויות ממשפחת ה-Dematiaceae המבודדות על פני השטח של קרקעות הרים רגילות וגבוהות, כמו גם משטחי (0-2 ס"מ) ואופקים עמוקים (30-35 ס"מ) של קרקעות אחו רגילות. ברור שפטריות כאלה נמצאות בתנאים מאוד לא שווים. הדגימות בהן השתמשנו אפשרו לנתח 5 סוגים נפוצים ממשפחת ה-Dematiaceae המבודדים על פני קרקעות הרים רגילות וגבוהות על בסיס עמידות בפני קרינת UV. רק זנים מבודדים מקרקעות אלפיניות, מינים מהסוג Cladosporium ו-Alternaria עמידים משמעותית יותר מזנים מבודדים מקרקעות פשוטות. להיפך, עמידות ה-UV של זנים מבודדים מקרקעות שפלה הייתה גבוהה משמעותית מזו של קרקעות גבוהות. כתוצאה מכך, ההבדלים במיקרופלורה של אזורים עם בידוד מוגבר (קרקעות אלפיניות) ביחס לקרני UV נקבעים לא רק על ידי ההתרחשות השולטת של סוגים עמידים ומינים של Dematiaceae, אלא גם על ידי הסתגלותם האפשרית לתנאים כאלה. ההוראה האחרונה היא כמובן בעלת חשיבות מיוחדת.

השוואה בין עמידות לקרינת UV של תרבויות מהסוגים הנפוצים ביותר של היפומיציטים בצבע כהה המבודדים מפני השטח, חשופים לאור ואופקי אדמה עמוקים, הראתה את היעדר הבדלים מובהקים סטטיסטית ביניהם. טווח השינויים בתכונת ההתנגדות לקרני UV במבודדים טבעיים של מיני Dematiaceae נפוצים היה זהה ברובו בבידודים בשפלה ובהר גבוה ולא עלה על שני סדרי גודל. השונות הרחבה בתכונה זו ברמת המין מבטיחה את הישרדותו של חלק יציב מאוכלוסיית המינים בתנאים לא נוחים מבחינה סביבתית לגורם זה.

המחקרים שנערכו אישרו את עמידות ה-UV הגבוהה במיוחד של המינים Stemphylium ilicis, S. sarciniforme, Dicoccum asperum, Humicola grisea, Curvularia geniculata, Helminthosporium bondarzewi שהתגלו בניסוי, שבו לאחר מינון הקרנה של כ-1.2-1.5 ∙3 J/m 2 עד 8-50% מהקונידיות נותרו בחיים.

המשימה הבאה הייתה לחקור את העמידות של כמה מינים ממשפחת ה-Dematiaceae למינונים קיצוניים ביולוגית של קרינת UV ואור שמש מלאכותי (ISS) בעוצמה גבוהה (Zhdanova et al. 1978, 1981).

מונו-שכבה של קונידיה יבשה על מצע ג'לטיני הוקרנה בשיטת Lee ששונתה על ידינו (Zhdanova and Vasilevskaya, 1981), והתקבלו תוצאות דומות, מובהקות סטטיסטית. מקור קרינת ה-UV היה מנורת DRSh-1000 עם מסנן אור UFS-1 שמעבירה קרני UV של 200–400 ננומטר. עוצמת שטף האור הייתה 200 J/m 2 s. התברר ש-Stemphylium ilicis, Cladosporium transchelii ובמיוחד מוטנט Ch-1 שלו עמידים מאוד להשפעה זו.

לפיכך, ההישרדות של S. ilicis לאחר מנה של 1 ∙ 10 5 J/m 2 הייתה 5%. שיעור הישרדות של 5% למוטציות Ch-1, C. transchelii, K-1 ו-BM נצפה לאחר מינונים של 7.0 x 10 4; 2.6 ∙ 10 4 ; 1.3 ∙ 10 4 ו-220 J / m 2, בהתאמה. מבחינה גרפית, המוות של קונידיות כהות מוקרנות תואר על ידי עקומה מעריכית מורכבת עם רמה נרחבת, בניגוד להישרדותו של המוטנט BM, שציית לתלות מעריכית.

בנוסף, בדקנו את העמידות של פטריות המכילות מלנין בפני ISS בעצימות גבוהה. מקור הקרינה היה מאיר שמש (OS - 78) המבוסס על מנורת קסנון DKsR-3000, המספק קרינה בטווח אורכי גל של 200-2500 ננומטר עם חלוקת אנרגיה ספקטרלית קרובה לזו של השמש. במקרה זה, חלקה של האנרגיה באזור ה-UV היה 10-12% מסך שטף הקרינה. ההקרנה בוצעה באוויר או בתנאי ואקום (106.4 μPa). עוצמת הקרינה באוויר הייתה 700 J/m 2 s ובוואקום - 1400 J/m 2 s (0.5 ו-1 מנה סולארית, בהתאמה). מינון שמש אחד (קבוע שמש) הוא הערך של השטף הכולל של קרינת השמש מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ במרחק ממוצע בין כדור הארץ לשמש, הנופל על 1 ס"מ 2 של פני השטח תוך 1 שניות. מדידת הקרינה הספציפית בוצעה על פי טכניקה מיוחדת במיקום הדגימה באמצעות לוקסמטר 10-16 עם מסנן אור ניטרלי נוסף. כל זן הוקרן בלפחות 8-15 מנות קרינה גדלות ברציפות. זמן ההקרנה השתנה בין דקה ל-12 ימים. ההתנגדות ל-ISS נשפטה על פי שיעור ההישרדות של קונידיות פטרייתיות (מספר המקרוקולוניות שנוצרו) ביחס לבקרה לא מוקרנת, נלקח כ-100%. בסך הכל נבדקו 14 מינים של 12 סוגים ממשפחת Dematiaceae, מתוכם 5 מינים נחקרו ביתר פירוט.

העמידות של תרביות של C. transchelii והמוטנטים שלו ל-ISS הייתה תלויה במידת הפיגמנטציה שלהם. מבחינה גרפית, הוא תואר על ידי עקומה מעריכית מורכבת עם רמת התנגדות נרחבת. ערך ה-LD של 99.99 בהקרנה באוויר עבור המוטאנט Ch-1 היה 5.5 10 7 J/m 2 , התרבית הראשונית של C. transchelii - 1.5 10 7 J/m 2, מוטנטים בהירים K-1 ו-BM - 7.5 ∙ 10 6 ו-8.4 ∙ 10 5 J / m 2, בהתאמה. הקרנה של המוטאנט Ch-1 בתנאי ואקום התבררה כטובה יותר: עמידות הפטרייה עלתה בצורה ניכרת (LD 99.99 - 2.4 ∙ 10 8 J/m 2 ), סוג עקומת ההישרדות של המינון השתנה (עקומת ריבוי רכיבים). עבור זנים אחרים, חשיפה כזו הייתה מזיקה יותר.

כאשר משווים עמידות לקרני UV ו-ISS בעוצמה גבוהה של תרביות של C. transchelii והמוטנטים שלו, נמצאו קווי דמיון רבים, למרות העובדה שהשפעת ISS נחקרה על קונידיות "יבשות", והוקרנה תרחיף מימי של נבגים. עם קרני UV. בשני המקרים נמצא קשר ישיר בין עמידות פטריות לתכולת פיגמנט המלנין PC בממברנת התא. השוואה של תכונות אלו מצביעה על השתתפות הפיגמנט בעמידות של פטריות ל-ISS. מנגנון הפעולה הפוטו-פרוקטיבית של פיגמנט המלנין שהוצע מאוחר יותר מאפשר להסביר את העמידות ארוכת הטווח של פטריות המכילות מלנין למינונים הכוללים של קרני UV ו-ISS.

השלב הבא של עבודתנו היה החיפוש אחר תרבויות של פטריות המכילות מלנין עמידות יותר לגורם זה. התברר שהם מינים מהסוג Stemphylium, וההתנגדות של תרבויות S. ilicis ו- S. sarciniforme באוויר זהה בערך, גבוהה במיוחד ומתוארת על ידי עקומות מרובות רכיבים. מינון הקרינה המקסימלי של 3.3 ∙ 10 8 J/m 2 עבור התרבויות המוזכרות התאים לערך של LD 99 . בוואקום, עם הקרנה חזקה יותר, שיעור ההישרדות של תרביות Stemphylium ilicis היה גבוה במקצת מזה של S. sarciniforme (LD 99 הוא 8.6 ∙ 10 8 ו- 5.2 ∙ 10 8 J/m 2, בהתאמה), כלומר, הישרדותם. כמעט זהה ותואר גם על ידי עקומות מרובות רכיבים עם רמה נרחבת בשיעור הישרדות של 10 ו-5%.

כך נמצאה עמידות ייחודית של מספר נציגים ממשפחת ה-Dematiaceae (S. ilicis, S. sarciniforme, C. transchelii Ch-1 mutant) להקרנה ארוכת טווח בעוצמה גבוהה של ISS. על מנת להשוות את התוצאות שהתקבלו לאלה הידועות בעבר, הפחתנו את ערכי המינונים התת-קטליים שהושגו עבור העצמים שלנו בסדר גודל, מאחר שקרני ה-UV (200-400 ננומטר) של מתקן OS-78 הסתכמו ב- 10% בשטף האור שלו. כתוצאה מכך, שיעור ההישרדות בסדר גודל של 10 6 -10 7 J/m 2 בניסויים שלנו גבוה ב-2-3 סדרי גודל מזה הידוע עבור מיקרואורגניזמים עמידים במיוחד (Hall, 1975).

לאור רעיונות לגבי מנגנון הפעולה הפוטו-פרוקטיבית של פיגמנט המלנין (Zhdanova et al., 1978), האינטראקציה של הפיגמנט עם קוונטות האור הובילה לפוטו-אוקסידנציה שלו בתא הפטרייתי ובעקבות כך לייצוב התהליך עקב העברת צילום אלקטרונים הפיכה. באטמוספרה של ארגון ובוואקום (13.3 מ'/פ"א), אופי התגובה הפוטוכימית של פיגמנט המלנין נשאר זהה, אך הפוטו-אוקסידציה הייתה פחות בולטת. לא ניתן לקשר את העלייה בעמידות ה-UV של conidia של hyphomycetes בצבע כהה בוואקום עם אפקט החמצן, אשר נעדר כאשר דגימות "יבשות" מוקרנות. ככל הנראה, במקרה שלנו, תנאי ואקום תרמו לירידה ברמת הפוטו-אוקסידציה של פיגמנט המלנין, שאחראי למוות מהיר של אוכלוסיית התאים בדקות הראשונות של ההקרנה.

לפיכך, מחקר של עמידות לקרינת UV של כ-300 תרבויות של נציגים ממשפחת ה-Dematiaceae הראה עמידות UV משמעותית להשפעה זו של פטריות המכילות מלנין. בתוך המשפחה, הוקמה הטרוגניות של מינים על בסיס זה. עמידות UV תלויה ככל הנראה בעובי ובדחיסות של סידור גרגירי המלנין בדופן התא של הפטרייה. נבדקה העמידות של מספר מינים בצבע כהה למקורות של קרני UV בעלות עוצמה גבוהה (מנורות DRSH-1000 ו-DKsR-3000) וזוהתה קבוצת מינים עמידה במיוחד, העולה משמעותית על מיקרואורגניזמים כגון Micrococcus radiodurans ו-M רדיופילוס בנכס זה. אופי מוזר של הישרדותם של היפומיציטים בצבע כהה נקבע על פי סוג העקומות דו-ורבות-רכיבים, שתוארו לראשונה על ידינו.

בוצע מחקר על התפלגות תכונת העמידות לקרני UV של היפומיציטים בצבע כהה בקרקעות ההרים הגבוהות של פמיר ופמיר-אליי ובקרקעות האחו של אוקראינה. בשני המקרים, הוא דומה להפצה נורמלית, אך מינים עמידים לקרינת קרינה ממשפחת ה-Dematiaceae שלטו בבירור במיקופלורה של קרקעות אלפיניות. זה מצביע על כך שבריחת שמש גורמת לשינויים עמוקים במיקרופלורה של אופקי קרקע פני השטח.