플라스틱 노화 문제를 해결하는 3단계: 최고의 항산화제에 대한 권장 사항 대한민국

플라스틱은 미용 제품부터 자동차 및 항공우주 부품에 이르기까지 거의 모든 인간 활동 영역에 필수적인 구성 요소입니다. 그러나 플라스틱 소재의 노화 또는 시간이 지남에 따른 다양한 환경 현상으로 인한 열화는 여전히 큰 문제로 남아 있습니다. 이 기사에서는 플라스틱 노화 문제에 대한 세 가지 주요 이유와 해결책을 제시하고 이러한 문제를 예방하기 위해 사용할 수 있는 최상의 산화 방지제를 제안합니다.

플라스틱 노화 이해

플라스틱 노화는 대부분 자외선, 산소, 열과 같은 환경 요인에 노출되어 발생합니다. 이러한 요인은 시간이 지남에 따라 재료를 변색시키고, 취성을 일으키며, 대부분의 기계적 특성이 중력으로 인해 손실됩니다. 자유 라디칼은 분해 과정의 선동자로 작용합니다. 이러한 자유 라디칼은 폴리머 분자의 구조에 작용하여 일련의 해로운 사건을 일으킵니다. 플라스틱 노화를 보다 능숙하게 타깃팅하려면 메커니즘과 잠재적인 타깃을 아는 것이 중요합니다.

1단계: 초기 스크리닝 및 재료 선택

플라스틱 노화와 관련된 문제를 해결하기 위한 첫 번째 단계는 사용할 재료에 대한 구체적인 스크리닝을 실시하는 것입니다. 환경적 요인은 다른 폴리머에 다른 영향을 미칩니다. 예를 들어, 대부분의 폴리에틸렌은 자외선 분해에 상당히 취약한 반면, 폴리카보네이트는 더 강하지만 여전히 광산화 열화에 노출될 수 있습니다. 재료 선택은 해당 응용 분야와 플라스틱이 사용될 예상 환경 조건에 맞게 조정해야 합니다.

스크리닝에는 가속 노화 테스트가 포함되어야 하는데, 이는 자연 환경에서 장기간 사용했을 때 재료의 성능을 단시간에 예측하려는 테스트입니다. 이 정보는 다양한 스트레스 요인 하에서 재료의 거동에 대한 귀중한 정보를 제공하기 때문에 원하는 응용 분야에 맞는 폴리머를 선택하는 데 유용합니다. 그리고 이는 통합할 산화방지제 및 기타 안정제의 수에 대한 더 나은 판단을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다.

2단계: 올바른 항산화제 선택

올바른 재료를 식별한 후 다음 과제는 올바른 항산화제를 선택하는 방법입니다. 항산화제는 자유 라디칼에 직접 작용하여 중화하거나 활성을 억제하기 때문에 노화 과정을 지연하는 데 중요합니다. 항산화제는 1차 및 2차로 더 분류되며, 이를 작동적으로 라디칼 소거제 및 과산화수소 분해제라고 합니다.

1차 산화방지제: 이러한 산화방지제는 방해 페놀 및 방향족 아민과 같은 워밍업 유형 활동을 수행합니다. 이들은 초기 단계에서 산소 소비를 최적화하는 킬레이트 전이 금속을 사냥합니다. 몇 가지 예로는 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT) 및 디페닐 아민과 방해 아민 광 안정제와 같은 방해 아민 HALS가 있습니다.

2,4차 산화방지제: 인산염과 티오에테르 에스테르는 산화 사슬 메커니즘의 전진 단계를 피하면서 과산화수소를 비라디칼 분열로 억제하는 유형의 화합물입니다. 일반적으로 사용되는 168차 산화방지제는 트리스(XNUMX-디-tert-부틸페닐) 인산염으로, Irgafos XNUMX이라는 상표와 디스테아릴 티오디프로피오네이트입니다.

3단계: 제형 및 처리 최적화

가장 효율적인 산화방지제를 식별한 후, 다음으로 중요한 작업은 제형과 처리 매개변수를 최적화하는 것입니다. 여기에는 필요한 산화방지제의 적절한 수와 산화방지제의 폴리머 분산에 가장 적합한 매개변수를 찾는 것이 포함됩니다. 산화방지제를 너무 많이 적재하거나 너무 적게 적재하면 재료의 물리적 거동을 파괴하거나 효율적인 보호를 제공하는 데 실패하는 데 최적의 성능을 방해할 수도 있습니다.

온도, 압출 속도 및 혼합 시간과 같은 다른 가공 매개변수도 항산화제의 효과에 매우 중요합니다. 가공 온도가 너무 높으면 항산화제가 활용되기 전에 분해될 ​​수 있고, 혼합이 부적절하면 항산화제가 제대로 분산되지 않아 노화되기 쉬운 약점이 생길 수 있습니다.

특정 응용 프로그램에 대한 권장 사항

각 응용 프로그램은 제공되는 산화방지제 측면에서 특정 접근 방식을 요구합니다. 예를 들어, 햇빛에 노출되는 포장재는 산화방지제 외에도 UV 안정제를 장착해야 합니다. 위에서 언급한 매개변수를 감안할 때 자동차 부품은 2차 안정제와 함께 내부 고융점 산화방지제를 사용할 수도 있습니다.

얇은 필름과 섬유는 더 분산성이 있는 저분자량 산화방지제를 갖는 반면 두껍고 더 단단한 플라스틱은 장기 보호 효과를 위해 고분자량 플러그인 산화방지제를 갖는 것으로 생각됩니다. HALS는 자외선 아래에서 분해되지 않으므로 실외에서 사용하기에 가장 좋은 옵션입니다.

결론

노화 측면에서 플라스틱 문제를 다루는 것은 본질적으로 복잡하며 전략적 접근이 필요합니다. 재료의 선별 및 선택, 재료에 적합한 산화방지제 선택, 제형 및 가공에서 재료 최적화의 세 단계를 준수함으로써 제조업체는 플라스틱 제품의 수명과 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 특정 응용 분야에 적합한 플라스틱용 최상의 산화방지제는 플라스틱이 기능을 수행하고 극한의 사용 조건에서도 외관을 유지할 수 있도록 선택됩니다.