Три стъпки за решаване на проблемите с възрастването на пластмасата: препоръки за най-добри антиоксиданти

Пластмасите са основен компонент в почти всеки аспект на човешката дейност — от козметични продукти до автотранспортни и аероплански компоненти. Всъщност, стареенето на пластмасовите материали или разрушаването им с времето поради различни околноземни фактори остава голяма problema. Тази статия предлага три основни причины и решения за проблемите с възрастната градация на пластмасите и препоръчва най-добрите налични антиоксиданти за предотвратяване на такива въпроси.

Разбиране на стареенето на пластмасите

Стареенето на пластмасите се случва предимно чрез експозиция на фактори от околната среда като УФ лумени, кислород и топлина. Тези фактори с течение на времето правят материалът изцветнал, хрупък и има значителна загуба на повечето механични свойства. Свободните радикали действат като провокатори на процесите на деградация. Тези свободни радикали действат върху структурата на полимерните молекули, което води до поредица от неблагоприятни събития. За да бъде стареенето на пластмасите управляемо по по-добър начин, е важно да се познават механизми и потенциалните цели.

Крок 1: Първоначална филтриране и избор на материал

Първата стъпка за решаване на проблемите, свързани с възрастненето на пластмасите, е да се проведе специфичен анализ на материалите, които трябва да бъдат използвани. Околниствените фактори имат различен ефект върху различните полимери. Например, докато повечето полиетilenи са подложени на УФ разпад значително, поликарбонатите са по-издръжливи, но все пак могат да бъдат засегнати от фотокислеещия разпад. Изборът на материала трябва да бъде насочен към приложението въпрос и очакваните околниствени условия, при които пластмасата ще бъде използвана.

Тестовете за екран трябва да включват ускорени тестове за стареене, които са тестове, опитващи се да предвидят за кратък период от време производителността на материал при продължително използване в природна среда. Тази информация е полезна при избора на полимери, за да се отговори на желаното приложение, тъй като дава ценна информация за поведението на материала под различни стресори. И тези могат да помогнат да се направи по-добър избор относно броя на антиоксидантите и другите стабилизатори, които трябва да бъдат включени.

Крачка 2: Избиране на правилните антиоксиданти

След като сме идентифицирали правилния материал, следващата задача е как да изберем правилните антиоксиданти. Антиоксидантите са важни за отлагане на процеса на стареене, тъй като работят директно върху свободните радикали, за да ги нейтрализират или инхибитират техната активност. Антиоксидантите се делят още на първични и вторични, които оперативно се наричат хапчили на радикали и декомпозитори на хидропероксиди.

Основни антиоксиданти: Тези антиоксиданти извършват подготовителна дейност, като хиндрени феноли и ароматични амини. Те търсят и блокират преходни метали, оптимизирайки употребата на кислород в началните фази. Някои примери са бутилиран хидрокситолуен (BHT) и дифенилен амин, както и някои хиндрени амини HALS, като Хиндрер Амин Световен Стабилизатор.

Второстепенни антиоксиданти: Фосфитите и тиоетеровите естери са такива съставки, които подавят хидропероксидите до нерадикални разцепления, избягвайки предварителните стъпки на окислителния веригов механизъм. Общоизползван второстепенен антиоксидант е трис (2,4-ди-терт-бутилфенил) фосфит, маркиран като Irgafos 168 и диестилов тиодипропионат.

Стъпка 3: Оптимизиране на формулировката и процеса

След като са идентифицирани най-ефективните антиоксиданти, следващата критична задача е да се оптимизира формуляцията и параметрите на обработката. Това включва откриването на достатъчния брой необходими антиоксиданти, както и на най-добрия начин за дисперсия на антиоксидантите в полимера. И използването на твърде малко, и на твърде много антиоксиданти може да предотврати оптималното им действие, дали чрез разрушаване на физическите свойства на материал или чрез неуспех в предоставянето на ефективна защита.

Други параметри на обработката, като температура, скорост на екструзия и време за смесване, са също от голямо значение за ефективността на антиоксидантите. Превишните температури при обработката могат да доведат до разпадане на антиоксидантите още преди да бъдат използвани, докато недостатъчното смесене може да води до неправилна дисперсия на антиоксидантите, което създава слаби точки, по-уязвими на стареене.

Препоръки за специфични приложения

Всяко приложение изисква специфичен подход относно предоставяне на антиоксидант. Например, упаковачни материали, които са изложени на слънчевите лъчи, трябва да бъдат оборудвани с УФ стабилизатори освен антиоксиданти. С предвидените по-горе параметри, автозапчастите могат също да използват вътрешни антиоксиданти с висока точка на топене, заедно с вторични стабилизатори.

Чакалите плевели и влакна очакват да имат повече дисперсивни антиоксиданти с ниска молекулна маса, докато по-гъстите и по-твърди пластмаси са предназначени да имат антиоксиданти с висока молекулна маса за дългосрочни защитни ефекти. HALS без проблем са най-добрия избор за използване навън, тъй като не се разлагат под УФ лъчи.

Заключение

Работата с пластмасовия проблем от гледна точка на стареенето е сложна по природата си и изисква стратегически подход. Чрез следване на трите стъпки за филтриране и избор на материалите, избор на правилните антиоксиданти за материалите и оптимизиране на материалите в формулирането и обработката, производителите могат значително да подобрят 生命周期а и перформанса на пластмасовите продукти. Най-добрите антиоксиданти за пластмаси, които са подходящи за конкретни приложения, се избират по този начин, че пластмасите могат да функционират и да изпълняват своите функции, запазвайки външния си вид дори при екстремни условия на употреба.