Para evitar os problemas de fotodegradação e envelhecimento dos produtos plásticos e estender sua duração de serviço, é necessário adicionar Estabilizadores de UV e antioxidantes para a formulação. Eles podem ajudar os plásticos a ter a capacidade de resistência aos raios ultravioleta e resistência à oxidação que pode ocorrer durante o processamento e na natureza. Então, deixe-nos saber brevemente sobre esses dois aditivos abaixo.
O que é resistente aos raios ultravioleta?
O estabilizador UV é um tipo de substância que pode inibir ou enfraquecer o efeito de degradação da luz UV no plástico e melhorar a resistência à luz dos produtos plásticos. Como os plásticos são freqüentemente afetados por oxigênio e luz na natureza, eles passarão por uma série de reações, fazendo com que os compostos nos plásticos se quebrem, se degradem e se reticulem, levando à destruição do plástico.
Os estabilizadores de UV são geralmente divididos em 4 categorias:
- Estabilizadores de luz de amina impedida (HALS): O tipo de inibidor de UV mais amplamente utilizado, sendo responsável por cerca de 60% do consumo total. Seu mecanismo é decompor hidroperóxidos, extinguir o oxigênio excitado, remover os radicais livres por foto-oxidação e os grupos eficazes podem ser reciclados e regenerados (Ciclo de Denisov) É um estabilizador de calor de longa ação que pode efetivamente limitar o processo de fotodegradação. Embora os produtos HALS no mercado sejam bastante diferentes em estrutura, todos eles adotam a estrutura de anel de 2,2,6,6-tetrametilpiperidina. No momento, os modelos mais usados são 622, 944, 783, Tinuvin326, Tinuvin327, etc.
- Absorventes ultravioleta: o segundo maior estabilizador de UV, respondendo por cerca de 25% do consumo total. O papel dos estabilizadores ultravioleta é geralmente absorver a radiação da luz ultravioleta e, em seguida, dispersar essa energia em calor de baixo nível. Os absorventes ultravioleta incluem principalmente benzofenonas, benzotriazóis, triazinas e salicilatos. O absorvedor de UV mais comumente usado é o UV326.
- Quenchers: Quenchants são substâncias que extinguem de forma rápida e eficaz as moléculas excitadas por meio da transferência de energia entre as moléculas, que são convertidas em energia térmica, e a radiação se dissipa e retorna ao estado fundamental. Os produtos industriais são principalmente inibidores de níquel, e esses são um tipo comumente usado em filmes agrícolas. Porém, devido ao heavy metal níquel e resultando em mudanças de cor dos plásticos (mudança para marrom ou verde), algumas áreas deixaram de usá-lo.
- Agente de proteção contra luz ultravioleta: Masterbatch de negro de carbono, dióxido de titânio e óxido de zinco são principalmente agentes de proteção contra luz ultravioleta. O negro de fumo é um dos estabilizadores ultravioleta mais eficazes e comumente usados.
Os principais fabricantes estrangeiros de estabilizadores de UV incluem: BASF, Clariant, Cytec, Eastman; Asahi Kasei, etc.
O que é antioxidante?
Antioxidantes plásticos são substâncias que prendem grupos livres ativos para produzir grupos livres inativos, ou que podem quebrar os hidroperóxidos de polímero produzidos durante a oxidação, interrompendo a reação em cadeia e retardando a oxidação do polímero. Assim, o polímero pode ser processado sem problemas e a vida útil é estendida.
Os antioxidantes são divididos em antioxidantes primários e antioxidantes secundários.
- Antioxidantes primários： Os antioxidantes primários mais comumente usados são antioxidantes fenólicos impedidos. Antioxidantes de fenol impedidos podem reagir com radicais livres na resina para gerar grupos ativos inferiores e compostos estáveis. Os antioxidantes fenólicos impedidos têm baixo peso molecular, alta volatilidade e migração, e são produtos plásticos fáceis de colorir. Atualmente, o modelo mais comumente usado de antioxidantes polifenóis é 1010 e 1076. É responsável por cerca de 60% do consumo total de antioxidantes no local e no exterior.
2. Antioxidantes secundários incluem ésteres de fosfato e antioxidantes de ácido tiomalônico: pode decompor efetivamente o peróxido (ROOH) formado pelo processo de antioxidantes primários e prevenir a reação de oxidação térmica durante o processamento do polímero. Os antioxidantes secundários comumente usados incluem antioxidante 168, antioxidante DLTP, DSTP e assim por diante.
Como escolher anti-estabilizadores UV e antioxidantes
Ao escolher anti-uv estabilizado e antioxidantes, é necessário considerar vários fatores, como o tipo e modelo do plástico, o equipamento de processamento e as condições de processamento, a seleção e o uso de outros aditivos químicos, o ambiente de uso e o período de serviço do plástico produtos. Os principais princípios de referência são:
- Compatibilidade: Como ambos têm diferentes graus de polaridade, a compatibilidade das duas substâncias deve ser considerada ao selecionar. Antioxidantes, estabilizados por UV e polímeros são geralmente combinados em altas temperaturas. Observe que, ao projetar a fórmula, o ponto de fusão superior do antioxidante sólido e do estabilizador de UV não deve ser inferior à temperatura de processamento do polímero plástico.
- Migração: A reação de oxidação geralmente ocorre na superfície de produtos de plástico, o que requer que estabilizadores anti-uv e antioxidantes migrem continuamente do interior dos produtos de plástico para a superfície para desempenhar um papel protetor. No entanto, a velocidade da migração precisa ser controlada. Se a migração for muito rápida, o plástico não pode ser protegido por muito tempo. Portanto, ao escolher, você pode escolher modelos com maior peso molecular relativo e maior ponto de fusão.
- Estabilidade: A estabilidade também deve ser considerada ao aplicar estabilizadores UV e antioxidantes. Os fatores que precisam ser considerados incluem: baixa perda de volatilização em vários ambientes de processamento e uso, nenhuma descoloração, nenhuma decomposição, nenhuma reação com outros aditivos e nenhum dano a máquinas e equipamentos. Por exemplo, estabilizadores de luz de amina impedida são geralmente substâncias de baixo teor alcalino. Para evitar reações, aditivos ácidos não devem ser incluídos na formulação, e também esses produtos plásticos com HALS não podem ser usados em ambientes ácidos.
- Processabilidade: Adicionar estabilizantes anti uv e antioxidantes afetará a viscosidade de fusão da resina. Portanto, se seu ponto de fusão for inferior à temperatura de processamento em mais de 100 graus, eles devem ser transformados em uma certa concentração de masterbatch e, em seguida, processados na mistura de resina.
- Proteção ambiental: Outra questão que deve ser considerada é o impacto ambiental. Também é importante se eles são tóxicos e podem poluir humanos, animais, solo e água.
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