სამი ნაბიჯი პლასტიკური დაბერების პრობლემების გადასაჭრელად: რეკომენდაციები საუკეთესო ანტიოქსიდანტებისთვის

პლასტმასი ადამიანის საქმიანობის თითქმის ყველა სფეროს სასიცოცხლო კომპონენტია, სილამაზის პროდუქტებიდან დაწყებული საავტომობილო და კოსმოსური კომპონენტებით დამთავრებული. მიუხედავად ამისა, პლასტიკური მასალების დაბერება ან გარემოსდაცვითი ფენომენების გაუარესება დროთა განმავლობაში - რჩება მთავარ პრობლემად. ამ სტატიაში მოცემულია სამი ძირითადი მიზეზი და გადაწყვეტა პლასტიკური დაბერების პრობლემებისთვის და გთავაზობთ საუკეთესო ანტიოქსიდანტებს ასეთი პრობლემების თავიდან ასაცილებლად.

პლასტიკური დაბერების გაგება

პლასტიკური დაბერება ძირითადად ხდება გარემო ფაქტორების ზემოქმედებით, როგორიცაა ულტრაიისფერი შუქი, ჟანგბადი და სითბო. ეს ფაქტორები, რაც დრო გადის, მასალას უფერულდება, მტვრევადია და მექანიკური თვისებების უმეტესი ნაწილი კარგავს გრავიტაციას. თავისუფალი რადიკალები მოქმედებენ როგორც დეგრადაციის პროცესების გამომწვევი. ეს თავისუფალი რადიკალები მოქმედებენ პოლიმერის მოლეკულების სტრუქტურაზე, რაც იწვევს მავნე მოვლენებს. იმისათვის, რომ უფრო ოსტატურად მივმართოთ პლასტმასის დაბერებას, მნიშვნელოვანია იცოდეთ მექანიზმები და ასევე პოტენციური სამიზნეები.

ნაბიჯი 1: საწყისი სკრინინგი და მასალის შერჩევა

პირველი ნაბიჯი პლასტმასის დაბერებასთან დაკავშირებული პრობლემების გადასაჭრელად არის გამოსაყენებელი მასალების სპეციფიკური სკრინინგის ჩატარება. გარემო ფაქტორებს განსხვავებული გავლენა აქვთ სხვადასხვა პოლიმერებზე. მაგალითად, პოლიეთილენის უმეტესობა მიდრეკილია ულტრაიისფერი სხივების დეგრადაციისკენ, პოლიკარბონატები უფრო გამძლეა, მაგრამ მაინც შეიძლება დაექვემდებაროს ფოტოჟანგვის გაუარესებას. მასალის შერჩევა უნდა იყოს მორგებული განსახილველ აპლიკაციასა და მოსალოდნელ გარემო პირობებზე, რომლებშიც გამოყენებული იქნება პლასტმასი.

სკრინინგი უნდა მოიცავდეს დაბერების დაჩქარებულ ტესტებს, ეს არის ტესტები, რომლებიც ცდილობენ მოკლე დროში წინასწარ განსაზღვრონ მასალის მოქმედება ბუნებრივ გარემოში გამოყენების ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. ეს ინფორმაცია სასარგებლოა პოლიმერების შერჩევისას, რათა მოერგოს სასურველ გამოყენებას, რადგან ის გვაწვდის მნიშვნელოვან ინფორმაციას მატერიალური ქცევის შესახებ სხვადასხვა სტრესის ქვეშ. და ეს დაგეხმარებათ უკეთ შეაფასოთ ანტიოქსიდანტებისა და სხვა სტაბილიზატორების რაოდენობა, რომლებიც უნდა ჩაერთოთ.

ნაბიჯი 2: სწორი ანტიოქსიდანტების არჩევა

სწორი მასალის იდენტიფიცირების შემდეგ, შემდეგი ამოცანაა როგორ შევარჩიოთ სწორი ანტიოქსიდანტები. ანტიოქსიდანტები მნიშვნელოვანია დაბერების პროცესის გადადებაში, რადგან ისინი უშუალოდ მუშაობენ თავისუფალ რადიკალებზე მათი განეიტრალების ან აქტივობის შეფერხების მიზნით. ანტიოქსიდანტები იყოფა პირველად და მეორადებად, რომლებიც ოპერატიულად მოიხსენიება, როგორც რადიკალების გამწმენდი და ჰიდროპეროქსიდის დამშლელი.

პირველადი ანტიოქსიდანტები: ეს ანტიოქსიდანტები ასრულებენ გახურების ტიპის აქტივობას, როგორიცაა შეფერხებული ფენოლები და არომატული ამინები. ისინი ნადირობენ ჩელატირებულ გარდამავალ ლითონებზე, რაც ოპტიმიზირებს ჟანგბადის მოხმარებას საწყის ფაზებში. ზოგიერთი მაგალითია ბუტილირებული ჰიდროქსიტოლუენი (BHT) და დიფენილამინი და ზოგიერთი შეფერხებული ამინი HALS, როგორიცაა შეფერხებული ამინის სინათლის სტაბილიზატორები.

მეორადი ანტიოქსიდანტები: ფოსფიტი და თიოეთერის ეთერები ისეთი ტიპის ნაერთებია, რომლებიც თრგუნავენ ჰიდროპეროქსიდებს არარადიკალურ ჭრილობებად და თავიდან აიცილებენ ჟანგვითი ჯაჭვის მექანიზმის წინ გადადგმულ ნაბიჯებს. გავრცელებული მეორადი ანტიოქსიდანტია ტრის (2,4-დი-ტერტ-ბუტილფენილ) ფოსფიტი, ბრენდირებული როგორც ირგაფოსი 168 და დისტეარილ თიოდიპროპიონატი.

ნაბიჯი 3: ფორმულირებისა და დამუშავების ოპტიმიზაცია

ყველაზე ეფექტური ანტიოქსიდანტების გამოვლენის შემდეგ, შემდეგი კრიტიკული ამოცანაა ფორმულირებისა და დამუშავების პარამეტრების ოპტიმიზაცია. ეს გულისხმობს ანტიოქსიდანტების საჭირო რაოდენობის ადეკვატური რაოდენობის და ასევე ანტიოქსიდანტების პოლიმერული დისპერსიისთვის საუკეთესო პარამეტრების დადგენას. ანტიოქსიდანტების ზედმეტად ან ძალიან ცოტა ჩატვირთვამ ასევე შეიძლება ხელი შეუშალოს ოპტიმალურ შესრულებას მასალის ფიზიკური ქცევის განადგურებაში ან ეფექტური დაცვის უზრუნველყოფის წარუმატებლობის შემთხვევაში.

ანტიოქსიდანტების ეფექტურობაზე ასევე დიდი მნიშვნელობა აქვს დამუშავების სხვა პარამეტრებს, როგორიცაა ტემპერატურა, ექსტრუზიის სიჩქარე და შერევის დრო. დამუშავების გადაჭარბებულმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ანტიოქსიდანტების დაშლა მათ გამოყენებამდე, ხოლო არაადეკვატურმა შერევამ შეიძლება გამოიწვიოს ანტიოქსიდანტების არასათანადო გაფანტვა, რაც იწვევს სუსტ წერტილებს, რომლებიც უფრო მიდრეკილია დაბერებისკენ.

რეკომენდაციები კონკრეტული აპლიკაციებისთვის

თითოეული აპლიკაცია მოითხოვს სპეციფიკურ მიდგომას მოწოდებული ანტიოქსიდანტის თვალსაზრისით. მაგალითად, შესაფუთი მასალები, რომლებიც ექვემდებარება მზის სხივებს, ანტიოქსიდანტების გარდა, უნდა იყოს აღჭურვილი UV სტაბილიზატორებით. ზემოთ ნახსენები პარამეტრების გათვალისწინებით, საავტომობილო ნაწილებს ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ შიდა მაღალი დნობის წერტილის ანტიოქსიდანტები მეორად სტაბილიზატორებთან ერთად.

მოსალოდნელია, რომ თხელ ფენებსა და ბოჭკოებს ექნებათ უფრო დისპერსიული დაბალი მოლეკულური მასის ანტიოქსიდანტები, ხოლო სქელ და უფრო ხისტ პლასტმასებს აქვთ მაღალი მოლეკულური მასის დანამატი ანტიოქსიდანტები გრძელვადიანი დამცავი ეფექტისთვის. HALS ადვილად საუკეთესო ვარიანტია გარე გამოყენებისთვის, რადგან ისინი არ იშლება ულტრაიისფერი შუქის ქვეშ.

დასკვნა

პლასტიკური პრობლემის დაძველების ასპექტით გამკლავება თავისი ბუნებით კომპლექსურია და სტრატეგიულ მიდგომას მოითხოვს. მასალების სკრინინგისა და შერჩევის სამი საფეხურის დაცვით, მასალებისთვის სწორი ანტიოქსიდანტების შერჩევით და ფორმულირებასა და დამუშავებაში მასალების ოპტიმიზაციის გზით, მწარმოებლები მნიშვნელოვნად გაზრდის პლასტიკური პროდუქტების სიცოცხლესა და ეფექტურობას. პლასტმასისთვის საუკეთესო ანტიოქსიდანტები, რომლებიც შესაფერისია კონკრეტული გამოყენებისთვის, შეირჩევა ისე, რომ პლასტმასმა შეძლოს შეასრულოს და შეასრულოს თავისი ფუნქციები და შეინარჩუნოს გარეგნობა ექსტრემალურ პირობებშიც კი.