Per evitare problemi di fotodegradazione e invecchiamento dei prodotti in plastica e prolungarne la durata.
È necessario aggiungere Stabilizzanti UV ed antiossidanti alla formulazione.
Possono aiutare la plastica ad avere la capacità di resistenza ai raggi UV e all'ossidazione che possono verificarsi durante la lavorazione e in natura.
Quindi, facci sapere brevemente di questi due additivi di seguito.
Cos'è resistente ai raggi UV?
Lo stabilizzatore UV è un tipo di sostanze che possono inibire o indebolire l'effetto di degradazione della luce UV sulla plastica e migliorare la resistenza alla luce dei prodotti in plastica.
Poiché la plastica è spesso influenzata dall'ossigeno e dalla luce in natura,
subiranno una serie di reazioni, provocando la rottura, il degrado e la reticolazione dei composti nella plastica, portando alla distruzione della plastica.
Gli stabilizzanti UV sono generalmente suddivisi in 4 categorie:
- Stabilizzanti alla luce di ammina ostacolata (HALS):
Il tipo di inibitore UV più utilizzato rappresenta circa il 60% del consumo totale.
Il loro meccanismo consiste nel decomporre gli idroperossidi, spegnere l'ossigeno eccitato, rimuovere i radicali liberi mediante fotoossidazione e i gruppi efficaci possono essere riciclati e rigenerati (Ciclo di Denisov).
È uno stabilizzante termico ad azione prolungata che può limitare efficacemente il processo di fotodegradazione.
Sebbene i prodotti HALS sul mercato siano abbastanza diversi, adottano tutti una struttura ad anello 2,2,6,6-tetrametilpiperidinica.
Attualmente, i modelli più utilizzati sono 622, 944, 783, Tinuvin326, Tinuvin327, ecc.
- Assorbitori di raggi ultravioletti:
il secondo più grande stabilizzante UV, rappresentando circa il 25% del consumo totale.
Il ruolo degli stabilizzatori ultravioletti è generalmente quello di assorbire la radiazione dalla luce ultravioletta e quindi disperdere queste energie in calore a basso livello.
Gli assorbitori di raggi ultravioletti includono principalmente benzofenoni, benzotriazoli, triazine e salicilati.
L'assorbitore UV più comunemente usato è UV326. - estinguenti:
I Quenchant sono sostanze che estingueranno rapidamente ed efficacemente le molecole eccitate attraverso il trasferimento di energia tra le molecole,
che vengono convertiti in energia termica.
La radiazione si dissipa e ritorna allo stato fondamentale.
I prodotti industriali sono principalmente Nickel Quenchers, tipi comunemente usati nei film agricoli.
Tuttavia, alcune aree hanno smesso di usarlo a causa del nichel di metalli pesanti e con conseguente cambiamento di colore della plastica (cambiamento in marrone o verde). - Agente di schermatura della luce UV:
Il masterbatch di nerofumo, il biossido di titanio e l'ossido di zinco sono principalmente agenti di schermatura della luce UV.
Il nerofumo è uno degli stabilizzatori ultravioletti più efficaci e comunemente usati.
I principali produttori stranieri di stabilizzanti UV includono BASF, Clariant, Cytec, Eastman, Asahi Kasei, ecc.
Che cos'è un antiossidante?
Gli antiossidanti plastici sono sostanze che intrappolano i gruppi liberi attivi per produrre gruppi liberi inattivi o che possono abbattere gli idroperossidi polimerici prodotti durante l'ossidazione, arrestando la reazione a catena e ritardando l'ossidazione del polimero.
In questo modo il polimero può essere lavorato senza problemi e la durata è prolungata.
Gli antiossidanti sono divisi in antiossidanti primari ed antiossidanti secondari.
- Antiossidanti primari:
Gli antiossidanti primari più comunemente usati sono gli antiossidanti fenolici ostacolati.
Gli antiossidanti fenolici ostacolati possono reagire con i radicali liberi nella resina per generare gruppi attivi inferiori e composti stabili.
Gli antiossidanti fenolici ostacolati hanno un basso peso molecolare, un'elevata volatilità e migrazione e sono prodotti in plastica facili da colorare.
Attualmente, il modello più comunemente usato di antiossidanti polifenolici è 1010 ed 1076
Rappresenta circa il 60% del consumo totale di antiossidanti a livello locale e all'estero.
2. Antiossidanti secondari includono esteri fosfato e antiossidanti dell'acido tiomalonico:
possono decomporre efficacemente il perossido (ROOH) formato dal processo degli antiossidanti primari e prevenire la reazione di ossidazione termica durante la lavorazione del polimero.
Gli antiossidanti secondari comunemente usati includono l'antiossidante 168, DLTP, DSTP e così via.
Come scegliere stabilizzanti anti-UV e antiossidanti
Quando si scelgono anti uv stabilizzati e antiossidanti,
è necessario considerare vari fattori come il tipo e il modello della plastica,
le apparecchiature di elaborazione e le condizioni di elaborazione,
la selezione e l'uso di altri additivi chimici, l'ambiente di utilizzo e la durata del servizio dei prodotti in plastica.
I principali principi di riferimento sono:
- Compatibilità:
Poiché entrambi hanno diversi gradi di polarità, è necessario considerare la compatibilità delle due sostanze durante la selezione.
Antiossidanti, stabilizzati ai raggi UV e polimeri vengono solitamente combinati ad alte temperature.
Si noti che durante la progettazione della formula, il punto di fusione superiore dell'antiossidante solido e dello stabilizzante UV non deve essere inferiore alla temperatura di lavorazione del polimero plastico. - Migrazione:
La reazione di ossidazione di solito si verifica sulla superficie dei prodotti in plastica, che richiede stabilizzanti anti uv e antiossidanti per migrare continuamente dall'interno dei prodotti in plastica alla superficie per svolgere un ruolo protettivo. Tuttavia, la velocità di migrazione deve essere controllata.
Se la migrazione è troppo veloce, la plastica non può essere protetta a lungo.
Pertanto, è possibile scegliere modelli con pesi molecolari relativi maggiori e punti di fusione più elevati. - Stabilità:
Anche la stabilità dovrebbe essere considerata quando si applicano stabilizzanti UV e antiossidanti.
I fattori che devono essere presi in considerazione includono una bassa perdita di volatilizzazione in vari ambienti di lavorazione e utilizzo, nessuna decolorazione, nessuna decomposizione, nessuna reazione con altri additivi e nessun danno a macchinari e attrezzature.
Ad esempio, gli stabilizzanti alla luce con ammine impedite sono generalmente sostanze a basso contenuto di alcali.
Per evitare reazioni, gli additivi acidi non devono essere inclusi nella formulazione e anche tali prodotti in plastica con HALS non possono essere utilizzati in ambienti acidi. - Processabilità:
L'aggiunta di stabilizzanti anti uv e antiossidanti influirà sulla viscosità del fuso della resina.
Pertanto, se il loro punto di fusione è inferiore alla temperatura di lavorazione di oltre 100 gradi, dovrebbero essere trasformati in una certa concentrazione di masterbatch e quindi trasformati nella miscela di resina. - Tutela dell'ambiente:
Un'altra questione che dovrebbe essere considerata è l'impatto ambientale.
È anche importante se sono tossici e inquineranno gli esseri umani, gli animali, il suolo e l'acqua.
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