プラスチック製品の光劣化と老化の問題を回避し、耐用年数を延ばします。
追加する必要があります UV安定剤 & 酸化防止剤 処方に。
それらは、プラスチックが処理中に発生する可能性のある耐紫外線性と耐酸化性の能力を持つのに役立ちます。
それでは、これらXNUMXつの添加剤について以下に簡単にお知らせください.
紫外線耐性とは何ですか？
UV安定剤は、プラスチックに対するUV光の劣化効果を抑制または弱め、プラスチック製品の耐光性を向上させる物質の一種です。
プラスチックは自然界で酸素や光の影響を受けやすいため、
それらは一連の反応を受け、プラスチック中の化合物が壊れ、劣化し、架橋し、プラスチックの破壊につながります.
UV安定剤は一般的に4つのカテゴリーに分けられます：
- ヒンダードアミン光安定剤（HALS）:
最も広く使用されているタイプの紫外線防止剤で、総消費量の約 60% を占めています。
それらのメカニズムは、ヒドロペルオキシドを分解し、励起された酸素をクエンチし、光酸化によってフリーラジカルを除去し、有効な基をリサイクルして再生することができます (デニソフサイクル).
光分解プロセスを効果的に制限できる長時間作用型の熱安定剤です。
市場に出回っている HALS 製品はかなり異なりますが、すべて 2,2,6,6-テトラメチルピペリジン環構造を採用しています。
現在、最も広く使用されているモデルは次のとおりです。 622、944、783、Tinuvin326、Tinuvin327, etc.
- 紫外線吸収剤:
25 番目に大きい UV 安定剤で、総消費量の約 XNUMX% を占めます。
紫外線安定剤の役割は、一般に、紫外線からの放射を吸収し、これらのエネルギーを低レベルの熱に分散させることです。
紫外線吸収剤には、主にベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジン、およびサリチル酸塩が含まれます。
最も一般的に使用されている紫外線吸収剤は UV326 です。 - クエンチャー:
消光剤は、分子間のエネルギー移動を通じて励起分子を迅速かつ効果的に消光する物質です。
熱エネルギーに変換されます。
放射は消散し、基底状態に戻ります。
工業製品は、主に農業用フィルムで一般的に使用されるタイプのニッケルクエンチャーです。
しかし、一部の地域では、重金属のニッケルが原因で使用が中止され、プラスチックの変色 (茶色または緑色に変化) が発生しています。 - 紫外線遮蔽剤：
カーボンブラックマスターバッチ、二酸化チタン、酸化亜鉛は主にUV遮光剤です。
カーボンブラックは、最も効果的で一般的に使用されている紫外線安定剤の XNUMX つです。
紫外線安定剤の主な海外メーカーは、 BASF、クラリアント、サイテック、イーストマン, 旭化成 他
酸化防止剤とは何ですか？
プラスチック酸化防止剤は、活性な遊離基をトラップして不活性な遊離基を生成する物質、または酸化中に生成されるポリマー ヒドロペルオキシドを分解して連鎖反応を停止し、ポリマーの酸化を遅らせる物質です。
したがって、ポリマーはスムーズに処理でき、耐用年数が延長されます。
抗酸化物質は次のように分類されます。 一次抗酸化物質 & 二次抗酸化物質.
- 一次酸化防止剤：
最も一般的に使用される主要な酸化防止剤は、ヒンダード フェノール系酸化防止剤です。
ヒンダードフェノール酸化防止剤は、樹脂中のフリーラジカルと反応して、活性の低い基と安定した化合物を生成します。
ヒンダード フェノール系酸化防止剤は、分子量が低く、揮発性が高く、移行性が高く、プラスチック製品を着色しやすいです。
現在、ポリフェノール抗酸化剤の最も一般的に使用されているモデルは 1010 & 1076.
国内外の抗酸化物質の総消費量の約 60% を占めています。
2. 二次酸化防止剤 リン酸エステルとチオマロン酸酸化防止剤が含まれています。
それらは、一次酸化防止剤のプロセスによって形成された過酸化物 (ROOH) を効果的に分解し、ポリマー加工中の熱酸化反応を防ぐことができます。
一般的に使用される二次酸化防止剤には、酸化防止剤 168、DLTP、DSTP などがあります。
抗紫外線安定剤と抗酸化剤の選び方
抗紫外線安定剤と抗酸化剤を選択する場合、
プラスチックの種類や型式など様々な要素を考慮する必要があり、
処理装置および処理条件、
他の化学添加剤の選択と使用、使用環境、およびプラスチック製品の使用期間。
主な参照原則は次のとおりです。
- 互換性:
どちらも極性の程度が異なるため、選択する際には XNUMX つの物質の適合性を考慮する必要があります。
酸化防止剤、紫外線安定剤、およびポリマーは、通常、高温で組み合わされます。
処方を設計する際、固体酸化防止剤と UV 安定剤の上限融点がプラスチック ポリマーの加工温度より低くならないように注意してください。 - 移行:
酸化反応は通常、プラスチック製品の表面で発生します。これには、紫外線防止安定剤と酸化防止剤がプラスチック製品の内部から表面に継続的に移行して保護の役割を果たす必要があります。 ただし、移行の速度は制御する必要があります。
移行が速すぎると、プラスチックを長期間保護できません。
したがって、相対分子量が大きく、融点が高いモデルを選択できます。 - 安定性：
UV 安定剤と抗酸化剤を適用する場合は、安定性も考慮する必要があります。
考慮する必要がある要因には、さまざまな処理および使用環境で揮発の損失が少ないこと、変色がないこと、分解がないこと、他の添加剤との反応がないこと、および機械および装置に損傷を与えないことが含まれます。
例えば、ヒンダードアミン光安定剤は、一般に低アルカリ性物質です。
反応を避けるために、酸性添加剤を配合に含めないでください。また、HALS を含むこのようなプラスチック製品は、酸性環境では使用できません。 - 加工性:
抗 UV 安定剤と酸化防止剤を添加すると、樹脂の溶融粘度に影響します。
したがって、融点が加工温度より100度以上低い場合は、一定濃度のマスターバッチにしてから樹脂混合物に加工する必要があります。 - 環境保護:
考慮すべきもう XNUMX つの問題は、環境への影響です。
それらが有毒で、人間、動物、土壌、および水を汚染するかどうかも重要です。
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