Trīs soļi, lai atrisinātu plastmasas vecošanās problēmas: ieteikumi par labākajiem antioxidantiem

Plastmasa ir būtisks komponents gandrīz katrā cilvēku darbības jomā — no skaistuma produktiem līdz automobiļu un lidmašīnu daļām. Tomēr plastmasas materiālu vecošanās vai sagrimšana laikā un atkarībā no dažādiem vides faktoriem joprojām ir liela problēma. Šis raksts sniedz trīs galvenās cēlas un risinājumus plastmasas vecošanās problēmām, piedāvājot arī labākajos antioxidants, kas palīdzēs novērst šādus jautājumus.

Plastmasas vecošanās sapratne

Plastmasas vecošanās, galvenokārt notiek, kad tās tiek pakļautas vides faktoriem, piemēram, UV staru, skābeklim un siltumam. Ar laiku šie faktori var izraisīt materiāla krāsu mainīšanos, kļūst neelastiskāks un parādās zaudējumi visās galvenajās mehāniskajām īpašībām. Brīvie radikāli veicinās degradācijas procesus. Šie brīvietie radikāli iedarbojas uz polimera molekulu struktūru, izraisot sarežģītus negatīvos notikumus. Lai efektīvi cīnītos ar plastmasas vecošanos, ir svarīgi saprast mehānismus un iespējamās mērķtiecības.

Solis 1: Iniciālā izvēle un materiālu atlasīšana

Pirmā solis, risinot problēmas saistības ar plastmasas vecošanos, ir veikt specifisku materiālu pārbaudi, kas jāizmanto. Vides faktori ietekmē dažādos polimērus atšķirīgi. Piemēram, savukārt, lai gan vairums polie tiltēju ir ļoti nobiedējami UV starojumam, polikarbonāti ir stiprāki, tomēr var tikt pakļauti fotooksidadīvai zarušanai. Materiālu izvēle jāpielasa konkrētajai lietojumprogrammai un paredzētajiem vides apstākļiem, kuros plasts tiks izmantots.

Testēšana vajadzētu ietvert paātrinātas vecošanās pārbaudes, kas ir pārbaudes, kas mēģina īsā laikposmā paredzēt materiāla darbību ilgstošā laika periodā dabiskā vidē. Šie dati ir noderīgi polimēru izvēlei, lai atbilstu vēlamo lietojuma prasībām, jo tie sniedz vērtīgu informāciju par materiāla uzvedību dažādos spiedienos. Un tie var palīdzēt labāk novērtēt antioxidantu un citu stabilizatoru skaitu, kas jāiekļauj.

2. solis: Pareizo antioxidantu izvēle

Kad ir noteikts pareizais materiāls, nākamais uzdevums ir — kā izvēlēties pareizos antioxidantus. Antioxidanti ir svarīgi vecošanās procesa atlikšanai, jo tie strādā tieši uz brīvo radikālu neutralizāciju vai to aktivitātes inhibēšanu. Antioxidanti tālāk tiek kategorizēti kā primārie un sekundārie, kas operatīvi tiek saukti par brīvo radikālu uztverējiem un hidroperoksiedu sadalītājiem.

Galvenie antioxidantu: Šie antioxidanti veic siltuma sagatavošu veidu darbību, piemēram, kā apgrūtinātie fenoli un aromātiskie amini. Tie meklē chelācijas pārejas metālus, optimizējot skābekļa patēriņu sākotnējās fāzēs. Daži piemēri ir butilēts hidroksitoluens (BHT) un diphenylamins un daži apgrūtinātie amini HALS, piemēram, Apgrūtinātie Aminu Gaismas Stabilizatori.

Sekundārie antioxidantu: Fosfīti un tioetēra esteri ir šādi savienojumi, kas nospiesta hidroperoksīdu nevidējo šķēlsanas procesu, izvairoties no oxidatīvā virknēm mehānismu. Parastais sekundārais antioxidantis, kas tiek izmantots, ir tris (2,4-di-tert-butilfenils) fosfīts, kas pazīstams kā Irgafos 168 un distearyl tiodipropionāts.

Solis 3: Formulācijas un apstrādes optimizācija

Pēc efektīvāko antioxidantu noteikšanas nākamais svarīgais uzdevums ir formulācijas un apstrādes parametru optimizācija. Tas ietver nepieciešamo antioxidantu daudzumu noteikšanu, kā arī labākos parametrus antioxidantu dispersijai polymieros. Antioxidantu pārāk liels vai mazs saturs varētu novest pie nepiemērotas darbības, kas var izraisīt materiāla fizisko degradāciju vai neveiktīgu aizsardzību.

Citi apstrādes parametri, piemēram, temperatūra, ekstrūžas ātrums un maiņas laiks, arī ir ļoti svarīgi antioxidantu efektivitātei. Pārāk augstas apstrādes temperatūras var izraisīt antioxidantu disintegrāciju, pirms tie tiek izmantoti, savukārt nepietiekama maiņa var izraisīt nepareizu antioxidantu dispersiju, kas var radīt vājinājumus, kas ir vairāk pieslēgti vecenēšanās procesiem.

Ieteikumi konkrētām lietojumapļūkām

Katram lietojumam ir nepieciešams specifisks pieejas veids attiecībā uz sniegto antioxidantu. Piemēram, pakalpojumu materiāliem, kas tiek izklaidēti saules gaismā, kromāntoxidantiem jābūt iebūvētiem arī UV stabilizatori. Ņemot vērā minētos parametrus, automobiļa daļas var izmantot arī iekšējos augstas ritināšanas temperatūras antioxidantus kopā ar sekundāriem stabilizatoriem.

Gaiši filmas un šķiedras paredzētas būt ar vairāk disperģētiem zemās molekulārmases antioxidantiem, savukārt smagākiem un ciešākiem plastiem paredzēti augstas molekulārmases pieslēgumi antioxidantu ilgtspējīgam aizsardzības efektam. HALS ērti ir labākais variantu ārpusē, jo tie nesagraujas zilās gaismas paplašinājumā.

Secinājums

Problēmas ar plastiku no vecošanās aspekta risināšana ir sarežģīta savā dabā un prasa stratēģisku pieeju. Izmantojot triju solu metodi - materiālu pārbaudi un izvēli, pareizo antioxidantu izvēli materiāliem un materiālu optimizāciju formulēšanas un apstrādes laikā, ražotāji var ievērojami uzlabot plastmasas produktu ilgumu un veiktspēju. Labākie plastmasas antioxidanti konkrētajiem pielietojumiem tiek atlasīti tādējādi, lai plastmasa varētu veikt savus uzdevumus, nodrošināt funkcijas un saglabāt savu izskatu pat straujās lietošanas apstākļos.