Tris žingsniai, kaip išspręsti plastikos senėjimo problemas: rekomendacijos dėl geriausių antioxidančiųjų medžiagų

Plastikai yra pagrindinė sandara beveik kiekvieno asmeninio veiklos sektoriaus – nuo kosmetikos produktų iki automobilių ir oro erdvės komponentų. Visgi, plastikos senėjimas arba jų deterioravimas dėl skirtingų aplinkos veiksnių laike – liko didelis problemos šaltinis. Ši straipsnis pateikia tris pagrindinius dideles plastikos senėjimo priežastis bei sprendimus bei siūlo geriausius抗氧化ančiuosius preparatus, skirtus tokio pobūdžio problemoms prevencijai.

Plastikos senėjimo supratimas

Plastiko senėjimas, dažniausiai vyksta dėl aplinkos veiksnių, pvz., UV spindulių, deguonies ir šilumos poveikio. Laikui bėgant šie veiksniai sukelia medžiagos spalvą pasikeitimą, padaryti ją skraistę ir yra matomas dauguma mechaninių savybių praradimas. Laisvieji radicalai veikia kaip degradacijos procesų iniciatoriai. Šie laisvieji radicalai veikia polimerų molekulių struktūrą, keliaujant seriją kenksmingų įvykių. Norint tiksliau kovoti su plastiko senėjimu, svarbu suprasti mechanizmus bei galimus taikymo taškus.

Ėmina 1: Pradinis filtras ir medžiagų pasirinkimas

Pirmauja problemai dėl plastiko senėjimo sprendimo žingsnis yra atlikti specifinį medžiagų, kurios bus naudojamos, tyrimą. aplinkos veiksniai turi skirtingų poveikio skirtingiems polimerams. Pavyzdžiui, nors daugelis polieileno rūšių yra labai jautrios prie UV degradacijos, polikarbonatai yra stipresni, bet vis tiek gali būti patekti į fotooksiditynį pasisekimą. Medžiagos selekcija turėtų būti pritaikyta atsižvelgiant į klausimą ir tikėtinas aplinkos sąlygas, kuriose bus naudojamas plastes.

Ekrinimas turėtų apimti greitintus senėjimo bandymus, kurie yra bandymai, siekiant per trumpą laikotarpį numatyti medžiagos našumą ilgesniame laikotarpiu gamtiniame aplinkosveiksnio poveikyje. Ši informacija yra naudinga polimerų selekcijai atitinkamoms programoms, nes ji suteikia vertingą informaciją apie medžiagos elgesį skirtinguose stresoriuose. Ir tie galėtų padėti geriau įvertinti, kokių antoksidentų ir kitų stabilizatorius reikia įtraukti.

Žingsnis 2: Teisingų antoksidentų pasirinkimas

Nustatytas teisingas medžiaga, kitas užduotis yra suprasti, kaip pasirinkti teisingus antoksidentus. Antoksidentai yra svarbūs senėjimo proceso uždelstyme, nes jie tiesiogiai veikia laisvius radicalus, kad neutralizuotų juos arba sutrikdytų jų veiklą. Antoksidentai toliau kategorizuojami į pirmaujančius ir antrinia, kurie operatyviai vadinami radikalų sergėtojais ir hidroperoksidų skaidymo agentais.

Pagrindiniai antioxidentai: Šie antioxidentai atlieka panašias į šildymo veiklą, tokias kaip užkirsti fenoliai ir aromatiniai aminai. Jie medžiagos junginius optimizuojant sprogančiųjų metalų sąveiką su deguoniu pradiniuose fazėse. Kai kurie pavyzdžiai yra butiluotas hidroksitoluenas (BHT) ir diphenylaminas bei kai kurie užkirsti aminai HALS, tokie kaip Hindered Amine Light Stabilizers.

Antrinės antioxidantino: Fosfitai ir tioeterinis estrai yra tokie junginiai, kurie sustabdo hidroperoxidus į ne radicalinius skilimus, išvengiant toliau eisiančių oxidacijos grandinės mechanizmo žingsnių. Būtinas antrinis antioxidantas, naudojamas yra tris (2,4-di-tert-butilfenil) fosfitas, prekių ženklu Irgafos 168 ir distearyl tiodipropionatas.

Trečiasis žingsnis: Formuliacijos ir apdorojimo optimizavimas

Po efektyviausių antioxidančiųjų medžiagų nustatymo, kitas svarbus uždavinys yra optimizuoti formulę ir technologinius parametrus. Tai apima tinkamų抗氧化ančiųjų medžiagų kiekių nustatymą bei geriausių polymerinės antioxidančiųjų medžiagų dispersijos parametrų radimą. Per mažai arba per daug antioxidančiųjų medžiagų gali sutrikdyti optimalią jų veikimą, kartu su fizinių savybių sunaikinimu arba nepavyks pateikti efektyvaus apsaugos sluoksnio.

Kiti technologiniai parametrai, tokie kaip temperatūra, ekstruzijos greitis ir maišymo laikas, taip pat labai svarbūs抗氧化ančiųjų medžiagų veiksmui. Per didelės procesavimo temperatūros gali sukelti antioxidančiųjų medžiagų disgregaciją, kol jos dar nebuvo naudojamos, o nepakankamas maišymas gali sukelti netinkamą antioxidančiųjų medžiagų dispersiją, dėl kurios susidaro silpni vietos, kurios yra labiau paženklumos pritraukiamos.

Rekomendacijos tam tikroms programoms

Kiekvienai programai reikia specifinio požiūrio į antioxidantą, kuris yra teikiamas. Pavyzdžiui, pakavimo medžiagos, kurios yra pažangiųjame saulės spindulių paveiksluose, turėtų būti apgaubtos UV stabilizatoriais kartu su antioxidantais. Atsižvelgiant į minėtus parametrus, automobilių detales taip pat gali naudoti vidines aukštos smilčių antioxidants kartu su antriniais stabilizatoriais.

Stipriai filmų ir šluosčių tikimasi turėti daugiau skirsčių mažos masės antioxidantus, o stipresni ir tankesni plastmaisius yra numatomas turėti aukštos masės „plug-in“ antioxidantus ilgalaikiams apsaugos poveikiams. HALS labai lengvai yra geriausias pasirinkimas skaitmeniniams naudojimams, nes jie neprastuminasi pateksdami UV šviesoje.

Išvada

Susitvirtinimo su plastikų problema iš senėjimo aspekto yra sudėtinga pagal savo gamą ir reikalauja strateginio požiūrio. Palaikant tris žingsnius: medžiagų ekranavimą ir selekciją, tinkamų antioxidantų pasirinkimą medžiagoms bei jų optimizavimą formulacijoje ir apdoroje, gamintojai gali didžiai pagerinti plastikinių produktų gyvavimą ir našumą. Geriausi plastikams tinka antioxidantai pasirenkami taip, kad plastikai galėtų veikti, atlikti savo funkcijas ir palaikyti savo išvaizdą netgi ekstremaliose naudojimo sąlygose.