Estabilizador UV 101: tudo o que você precisa saber

Introdução

Steven, um fazendeiro australiano, recentemente se deparou com algo que o incomodou. Um novo lote de tela de sombra que ele havia comprado para sua fazenda de uvas rasgou e quebrou depois de apenas alguns meses de uso. Isso lhe causou muitos problemas. Ele não só teve que substituir a tela, mas sua safra de uvas também foi danificada.

Quando Steven fez algumas perguntas, ele descobriu que o estabilizador UV na rede havia se degradado, causando sua quebra. Os estabilizadores UV são adicionados aos materiais para protegê-los da radiação ultravioleta. Este tipo de radiação é encontrado na luz solar e pode causar a estrutura quimica de materiais para quebrar ao longo do tempo por fotooxidação. Os estabilizadores UV funcionam absorvendo, refletindo ou espalhando a radiação UV e evitando a foto-oxidação.

Existem muitos tipos diferentes de estabilizadores UV, cada um com seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens. Neste artigo, examinaremos mais de perto os estabilizadores UV, suas formulações, como são testados e seus usos.

O estabilizador UV é usado em uma ampla gama de aplicações e nosso artigo se concentraria apenas em seu uso na agricultura, incluindo agrotêxteis (rede de sombra, rede de granizo), filme de efeito estufa, cobertura morta e filme de silagem.

Efeito da luz ultravioleta no plástico

Quando exposto à luz solar forte, o polímero é atacado e esse procedimento produz radicais livres, resultando em uma série de reações químicas. A luz ultravioleta faz com que o plástico se quebre em um processo chamado degradação UV. A degradação UV faz com que os materiais sejam danificados pela fotodegradação e se tornem quebradiços, descoloridos e fracos. Em alguns casos, a foto-oxidação também pode fazer com que os materiais liberem produtos químicos prejudiciais ao meio ambiente.

A degradação UV é um grande problema para os agricultores porque pode danificar as colheitas e equipamentos. Os estabilizadores UV podem ajudar a evitar esse dano absorvendo, refletindo ou espalhando a luz ultravioleta.

Os estabilizadores UV são adicionados ao plástico durante o processo de fabricação.

O que é um estabilizador UV? (Definição de Kilo Langley)

Estabilizadores de UV são compostos químicos usados ​​para prevenir uma processo químico referido melhorar a resistência dos polímeros à degradação causada pela processo de foto-oxidação. Como os polímeros consistem em cadeias de unidades repetidas, a luz do sol pode quebrá-las.
Eventualmente, o plástico torna-se quebradiço e se desintegra devido ao processo de decomposição.

Os estabilizadores UV funcionam absorvendo ou refletindo os raios UV, impedindo-os de atingir o material e causar danos. Isso pode ajudar a prolongar a vida útil e manter a integridade do material, tornando-o mais durável e resistente aos efeitos da exposição aos raios UV.

Os estabilizadores UV são adicionados a materiais como plásticos, borrachas e têxteis para ajudar a prolongar sua vida útil e proteger produtos de plástico.

4 tipos de estabilizadores UV para polímeros

Geralmente, eles podem ser divididos em quatro categorias pelo princípio da ação:

1) Agentes de proteção contra luz,
2) absorvedores de UV,
3) Quenchers, e
4) Agentes captadores de radicais livres (estabilizadores de luz de amina impedida, HALS ou HAS).

Atualmente, o estabilizador de UV que usamos refere-se principalmente a HALS, absorvedores de UV e antioxidantes.

Aqui vamos falar sobre essas três substâncias em detalhes:

1) Estabilizadores de luz de amina impedida (HALS)

Estabilizadores de luz de amina impedida (HALS) são um tipo de composto químico orgânico usado como estabilizador de luz em polímeros e revestimentos. O HALS atua como um agente protetor contra os efeitos prejudiciais da luz ultravioleta (UV) nos materiais, ajudando a prevenir o desbotamento, a descoloração e a degradação.

Uma das principais características do HALS é que eles não absorvem a luz ultravioleta, mas agem eliminando os radicais livres gerados pela exposição à luz ultravioleta. Isso permite que eles forneçam proteção de longo prazo sem afetar as propriedades ópticas do material.

Os HALS também são altamente eficazes em baixas concentrações e não são conhecidos por causar efeitos adversos na saúde humana ou no meio ambiente. Eles são comumente usados ​​em uma ampla gama de aplicações, incluindo revestimentos para componentes automotivos e aeroespaciais, móveis externos e materiais de construção.

HALS geralmente se reflete nas propriedades mecânicas, resistência, resistência à tração e alongamento, que costumamos dizer quantos anos de uso, é seu papel de proteção.

Portanto, sua eficiência de estabilização UV é 2 ~ 4 vezes maior do que os absorvedores de UV.

Exemplos de estabilizadores UV de estabilizadores de luz de amina impedida: Chimassorb 944FDL, Tinuvin 622LD e Tinuvin 783FDL

2) absorvedores de UV

Absorventes de UV são produtos químicos adicionados a materiais como plásticos, revestimentos e outros produtos para absorver a radiação ultravioleta (UV) do sol.
Absorvedores de UV use o grupo hidroxila, que pode absorver raios ultravioleta para rearranjo molecular, para converter os raios ultravioleta absorvidos em energia térmica inofensiva, obtendo um efeito estável.
Isso ajuda a proteger os materiais contra danos e degradação UV, que podem causar desbotamento, descoloração e outros problemas. Absorventes de UV são comumente usados ​​em produtos como protetores solares, roupas, tintas automotivas e materiais de construção.

Os absorvedores de UV são principalmente para a proteção da vibração da cor e, em geral, são um pequeno contribuinte para os estabilizadores de UV.

Exemplo de estabilizador UV de Absorvedores de UV: Chimassorb 81、Tiuvin 326、Tinuvin 328、Tinuvin 329、Tinuvin 1577 e assim por diante

3) Antioxidantes

Os antioxidantes plásticos são produtos químicos adicionados aos materiais plásticos durante o processo de fabricação para prevenir ou retardar a degradação do plástico devido à exposição a fatores ambientais, como radiação UV, calor e oxigênio. Esses antioxidantes ajudam a prolongar a vida útil do plástico e a manter suas propriedades físicas e mecânicas.

Antioxidantes comumente usados,
nós somos divididos em os principais antioxidantes e antioxidantes auxiliares.
O principal antioxidante é proteger o plástico acabado ao ar livre por oxidação de alta temperatura, modelos típicos como Irganox1010. Irganox1076

Antioxidantes auxiliares desempenham principalmente um elo de produção de estabilizador UV, porque o tempo de alimentação devido à alta temperatura do parafuso e ao alto calor levará à degradação de alta temperatura dos materiais de resina, reduzindo a resistência. Para desempenhar um papel protetor no processamento. Modelo típico: Irgafos168

O que é masterbatch UV?

Os absorvedores de UV ou estabilizadores de luz de amina impedida（HALS) e antioxidantes são adicionados ao transportador de polímero em uma certa proporção de acordo com o efeito de proteção UV desejado e, em seguida, extrudados e granulados em pelotas em alta temperatura. Após resfriamento e embalagem, torna-se resistente aos raios UV. O masterbatch também é chamado de “pellet UV”.

Por que fazer um masterbatch de estabilizador UV?

Muitas vezes transformamos estabilizadores UV e antioxidantes em masterbatches antes de adicioná-los às partículas plásticas na produção de produtos plásticos.

Há uma razão para isto.

1. Boa dispersão melhora o desempenho do processamento
   Quando o ponto de fusão de estabilizadores de UV e antioxidantes é mais de cem graus menor que o ponto de fusão de processamento de plásticos, isso causa uma distribuição desigual de antioxidantes e estabilizadores de luz durante o processamento e afeta o rendimento do processamento.
   Se não for feito em masterbatch UV, levará a uma má dispersão e conteúdo impreciso. Também não é ecologicamente correto e gerará poeira.
2. Testes rigorosos
   O masterbatch antienvelhecimento é um composto de vários HALS e estabilizadores UV e Oxidantes, que é muito mais eficaz do que os aditivos UV individuais, e é um produto que passou no teste de envelhecimento acelerado QUV (Teste ASTM G154-06) e no teste de exposição ao ar livre, e atingiu a vida útil ao ar livre antes da produção, em vez de um simples granulação de mistura de vários aditivos.

Portanto, estabilizadores de UV e antioxidantes devem ser feitos em masterbatches.

Se você quiser saber mais sobre isso, confira este artigo.

O que são KLY em UV e sua aplicação?

A intensidade UV é medida em KLY (kilo langley), que é a quantidade de energia UV que cai em um metro quadrado por ano.

• KLY=41.84*10⁶J / m²=41.84MJ

• 1 kWh/m²⁼3.6MJ/m²

Existe também um mapa UV KLY especial, que permite consultar os valores KLY correspondentes de acordo com a sua localização.

Tabela de energia anual de irradiação UV nos principais países do mundo.

Cada região tem um valor KLY diferente, dependendo da quantidade de radiação UV.

Vida útil dos produtos e KLY

A vida útil dos produtos plásticos também pode ser estimada com base nos valores KLY locais.

Após um determinado período de valores de KLY, um produto deve ter uma força de retenção de pelo menos 50%.

Por exemplo, produzimos redes para pomares (estabilidade UV 700 KLY) para algumas quintas de vinhas.

Na Califórnia, EUA (onde o valor KLY é de cerca de 160), essas redes duram cerca de 4+ anos antes de perder 50% de suas propriedades mecânicas.

Na Espanha (valor KLY local 120), essas redes durarão mais de 5 anos, com 50% de suas propriedades mecânicas ainda remanescentes após quatro anos.

Experimento de Estabilização UV

O teste de estabilidade à radiação UV é um indicador importante para determinar a capacidade dos estabilizadores UV de resistir à luz UV. É também a melhor maneira de testar a vida útil de um produto.

Os seguintes métodos são comumente usados ​​em nosso laboratório:

Teste de Envelhecimento Acelerado

O teste de envelhecimento UV é realizado em uma câmara especial de envelhecimento UV. A fonte de luz UV é uma fonte de luz artificial, e o comprimento de onda UV é próximo ao comprimento de onda UV na luz solar (280-400nm). A dose de UV pode ser aumentada usando uma lâmpada UV de alta intensidade ou aumentando a distância entre a amostra e a fonte de luz UV.

1) Teste de Intemperismo Acelerado QUV

O teste de envelhecimento acelerado QUV é um método de simulação da degradação UV de materiais em um curto espaço de tempo. As amostras são colocadas em um dispositivo UV especial e as lâmpadas UV emitem luz UV com diferentes comprimentos de onda para as amostras em uma determinada temperatura e umidade.

Após um período de irradiação, as mudanças físicas e mecânicas das amostras são observadas e registradas.

Os instrumentos de envelhecimento acelerado por UV mais comumente usados ​​são o UVA 340 e o UVB 313.

2) Teste de Intemperismo Acelerado por Arco de Xenônio

O Xenon Arc Accelerated Weather Test é um teste de envelhecimento UV que usa uma lâmpada de arco de xenônio para irradiar a amostra. O espectro UV de uma lâmpada de arco de xenônio é semelhante ao da luz solar, por isso também é chamado de dispositivo UV de luz solar artificial.

3)Os padrões comumente usados ​​são ASTM G154-06 e ISO4892.

Teste de exposição ao ar livre

As amostras são colocadas em um ambiente natural com certas condições. Um teste de envelhecimento de luz e oxigênio no ambiente natural é realizado. Este teste é usado para avaliar o efeito estabilizador de antioxidantes e estabilizadores de luz em materiais plásticos durante o uso no ambiente natural.

Os experimentos ao ar livre da EyouAgro foram realizados na província de Yunnan, na China, onde o clima quente e a luz abundante (KLY em torno de 160) nos permitiram obter os resultados precisos e rápidos de que precisávamos.

Rigorosos testes de laboratório e testes externos nos fornecem dados precisos do produto e garantem a qualidade e a vida útil de nossos produtos.

Estabilizadores UV em Plásticos Agrícolas

Os estabilizadores UV são usados ​​em plásticos agrícolas para prolongar a vida útil dos produtos e melhorar seu desempenho.

Agrotêxteis e filmes resistentes a UV são amplamente utilizados na agricultura, horticultura e pecuária. Eles podem ser usados ​​como redes anti-granizo, redes corta-vento, redes de sombra, redes à prova de insetos, cobertura morta reflexiva, película de silagem, etc.

Redes e filmes resistentes a UV têm as seguintes vantagens:

1) Eles podem bloquear os raios UV e a luz visível, reduzir a transferência de calor e refletir a luz.
2) Eles podem impedir que as plantas sejam queimadas pelos raios UV, reduzir a evaporação das plantas e melhorar a fotossíntese das plantas.
3) Eles podem manter o solo aquecido e prevenir o crescimento de ervas daninhas.
4) Eles podem aumentar o rendimento das colheitas, melhorar a qualidade das colheitas e estender a estação de crescimento.
5) Redes e filmes resistentes a UV são duráveis ​​e têm uma longa vida útil.

Os estabilizadores de UV usados ​​em plásticos agrícolas geralmente não são tóxicos, são seguros e não prejudicam o meio ambiente. Podem ser usados ​​em contato com alimentos e não apresentam efeitos adversos à saúde humana.

EyouAgro utiliza estabilizadores UV em plásticos agrícolas para garantir a segurança e qualidade de nossos produtos.

A EyouAgro pode oferecer os seguintes produtos:

• Rede de sombreamento resistente a UV Rede à prova de insetos resistente a UV Rede à prova de granizo resistente a UV
• Rede antipássaros resistente a UV, tela à prova de grama resistente a UV, rede de fardos redondos resistente a UV
• Corda de enfardamento de palha resistente a UV Tecido não tecido à prova de frio resistente a UV
• Bolsa container resistente a UV Móveis externos de vime resistente a UV
• Relva artificial resistente aos raios UV Planta simulada resistente aos raios UV
• Trampolim PP resistente a UV Rolo à prova d'água TPO resistente a UV

Em uma palavra, podemos oferecer suporte a diferentes tipos de masterbatches anti UV para plásticos externos PE ou PP.

Entre em contato com a EyouAgro para obter mais informações sobre esses e outros produtos estabilizadores UV disponíveis ou personalizados.

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Estabilizador UV para aplicação Agrícola:

• Rede de sombreamento resistente aos raios UV Rede à prova de insetos resistente aos raios UV Rede à prova de granizo resistente aos raios UV
• Rede anti-pássaros resistente aos raios UV Tecido à prova de relva resistente aos raios UV Rede para fardos redondos resistente aos raios UV
• Corda de enfardamento de palha resistente a UV Tecido não tecido à prova de frio resistente a UV
• Bolsa container resistente a UV Móveis externos de vime resistente a UV
• Relva artificial resistente aos raios UV Planta simulada resistente aos raios UV
• Trampolim PP resistente a UV Rolo à prova d'água TPO resistente a UV

Em uma palavra, podemos oferecer suporte a diferentes tipos de masterbatches anti UV para plásticos externos PE ou PP.

Produtos masterbatches estabilizadores UV da EyouAgro

Além de nossos negócios em aplicações agrícolas,

A EyouAgro também pode fornecer masterbatches de estabilizadores UV de alta qualidade.

• T-0020E: Adequado para área KLY120-130, 5 anos de garantia UV
  • (Usado principalmente em polietileno, como PE rattan, rede de sombra, plantas de simulação, etc.)
• UT-0070E: Adequado para área KLY140~150, 5 anos de garantia UV.
• UT-004: Adequado para a área KLY150~200, 5~8 anos de garantia UV.
• US-001A:
  • Usado principalmente em tecidos não tecidos spunbond PP: como pano à prova de frio, pano à prova de grama, etc.

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3 segredos que você precisa saber sobre estabilizadores UV

HALS pode ser destruído por ácidos

HALS é geralmente um produto químico fracamente alcalino.
HALS (estabilizadores de luz de amina impedida) podem ser destruídos por ácidos.
Essas moléculas são sensíveis a condições ácidas e podem quebrar quando expostas a ácidos fortes. Isso pode fazer com que o HALS perca sua eficácia como estabilizador, reduzindo sua capacidade de proteger os materiais da degradação devido à exposição à luz.
É importante evitar a exposição do HALS a condições ácidas para manter sua estabilidade e eficácia.

Se a formulação contiver outros aditivos ácidos, isso afetará o estabilizador de luz.
Portanto, é importante evitar substâncias ácidas na formulação ou exposição a substâncias ácidas durante o uso. (Fique longe de substâncias que contenham enxofre e cloro)

Os agentes corantes podem afetar a eficácia do HALS

Alguns pigmentos podem enfraquecer a resistência UV do HALS.

a adição de certos agentes corantes pode potencialmente afetar a eficácia de HALS (aminas impedidas de estabilizar a luz), interrompendo a estrutura química das moléculas de HALS e reduzindo sua capacidade de absorver e dissipar a luz ultravioleta.
Isso pode diminuir seus efeitos protetores nos materiais aos quais são adicionados. Para manter sua eficácia, é importante selecionar e testar cuidadosamente a compatibilidade dos agentes corantes com HALS.

Por exemplo, nos
no polipropileno, o pigmento de condensação azo Vermelho 144 e o pigmento de condensação azo Amarelo 94 podem interagir com HALS, reduzindo sua eficácia em 25% e 50%, respectivamente.

Preste atenção à quantidade de estabilizador UV exigida por lei

Antioxidantes e estabilizadores de luz devem ser atóxicos e não prejudiciais a humanos, animais e ao meio ambiente. Isso também é estritamente regulamentado pela legislação nacional.

Por exemplo, nos
O UV326 é considerado um produto químico não tóxico. No entanto, a Comissão da CE ainda estipula que a quantidade máxima que pode ser usada em contato com alimentos é 0.5% em PP e PE, 0.3% em PVC e 0.6% em PS.

Perguntas Frequentes

1. Diferença entre absorvedores de UV e estabilizadores de luz?

Algumas pessoas questionam essas duas coisas, então elas são a mesma coisa?

O estabilizador de luz é o que chamamos de estabilizador UV.

O absorvedor de UV é um tipo de estabilizador de UV que absorve a luz UV.

Absorventes de UV são produtos químicos adicionados a materiais para absorver radiação ultravioleta (UV) e evitar que ela os danifique. Isso pode ajudar a evitar que o material desbote, descolore ou quebre devido à exposição à luz solar.

Os estabilizadores de luz, por outro lado, são produtos químicos adicionados aos materiais para evitar que eles se degradem quando expostos à luz. Esses produtos químicos funcionam eliminando radicais livres e outras espécies reativas geradas pela luz e impedindo que reajam com o material e causem danos.

A principal diferença entre os absorvedores de UV e os estabilizadores de luz é que os absorvedores de UV absorvem a radiação UV e impedem que ela atinja o material, enquanto os estabilizadores de luz funcionam eliminando as espécies reativas geradas pela luz e impedindo-as de causar danos ao material.

2. Diferença entre UV estabilizado vs UV resistente?

Eles significam essencialmente a mesma coisa.

Quando os estabilizadores UV são adicionados aos produtos, eles são menos propensos a receber danos da luz UV.
Isso resulta em estabilidade UV （UV estabilizado） ou resistência UV.

Estabilizado por UV significa que um material foi tratado para resistir ao desbotamento ou degradação devido à exposição à luz ultravioleta. Este tratamento pode incluir o uso de inibidores de UV ou outros produtos químicos para proteger o material dos efeitos nocivos da radiação UV.

A resistência UV, por outro lado, refere-se à capacidade inerente de um material de resistir a danos UV sem a necessidade de tratamento ou proteção adicional. Isso significa que o material é naturalmente resistente à radiação UV e não desbotará ou degradará ao longo do tempo quando exposto à luz UV.

Conclusão

Os estabilizadores UV são aditivos que absorvem a luz UV e a convertem em calor, evitando que a luz UV cause danos ao polímero. Os estabilizadores UV são usados ​​em uma variedade de produtos, incluindo aqueles expostos à luz solar ou à luz ultravioleta artificial.

Existem muitos tipos de estabilizadores UV, cada um com vantagens e desvantagens. O tipo de estabilizador UV usado depende da aplicação e dos requisitos específicos do produto.

EyouAgro é um fornecedor líder de têxteis agrícolas, filmes e estabilizadores UV de plásticos agrícolas. Oferecemos uma variedade de estabilizadores UV, cada um com seu conjunto único de propriedades. Nossos produtos são da mais alta qualidade e foram testados para atender aos padrões internacionais.

Entre em contato conosco para mais informações sobre nossos produtos e como adquiri-los.
Obrigado por ler este artigo.
Esperamos que você tenha aprendido algo novo sobre estabilizadores UV e seus usos.

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Por que as redes falham precocemente: geralmente é problema de armazenamento, não de UV.

Essa é contraintuitiva, então vou dizer claramente: quando um produtor me envia um e-mail dizendo que uma rede "falhou precocemente", em mais da metade dos casos a qualidade da proteção UV não é a causa.

Foi o que aconteceu com o rolo entre a fábrica e o campo — o sol castigando o rolo empilhado, a umidade e os roedores em um galpão, amassando, ou sendo instalado e removido a cada temporada. Um produtor me enviou fotos de uma rede "danificada pelos raios UV", onde o dano parava em uma linha nítida em uma das faces: o rolo ficou parcialmente para fora de uma porta durante todo o verão, um lado ao sol e o outro na sombra. A rede estava intacta; o armazenamento, não.

Este guia aborda o que realmente dá errado no armazenamento e manuseio, como diferenciar isso do envelhecimento real causado pelos raios UV e como armazenar as redes para que você mantenha a vida útil pela qual pagou.

— Kevin Lyu, EyouAgro

Por que mais estabilizador UV não resolve o problema de uma rede fina (de baixa gramatura)?

O erro mais caro que vejo os compradores cometerem é comparar duas redes pela sua classificação de resistência aos raios UV e pelo preço, ignorando o fator que realmente limita a vida útil: o peso.

A proteção UV tem um limite, e a gramatura do fio (GSM) o define. Uma rede fina, com baixa gramatura, tem muita superfície para pouco material — ela se degrada mais rápido do que qualquer estabilizador consegue proteger, não importa a quantidade de HALS aplicada. Já vi redes com a mesma proteção UV, mas com metade da gramatura, se rasgarem na segunda temporada.

Este guia explica por que a gramatura (GSM) limita a vida útil aos raios UV, como comparar gramas por m² em vez de apenas preço por m² e a regra dos dois números que fornecemos a todos os compradores sérios.

— Kevin Lyu, EyouAgro

Por que adicionamos estabilizadores UV ao plástico?

Este é um guia completo para Estabilizadores UV para Plástico. Aprenda como adicionar estabilizador de UV ao plástico para evitar a degradação de UV com este poste aprofundado.