Trīs soļi plastmasas novecošanās problēmu risināšanai: labāko antioksidantu ieteikumi Latvija

Plastmasa ir būtiska sastāvdaļa gandrīz visās cilvēka darbības jomās, sākot no skaistumkopšanas produktiem līdz automobiļu un kosmosa komponentiem. Tomēr plastmasas materiālu novecošanās vai dažādu vides parādību izraisīta nolietošanās laika gaitā joprojām ir galvenā problēma. Šajā rakstā ir sniegti trīs galvenie plastmasas novecošanās problēmu iemesli un risinājumi, kā arī ieteikti labākie pieejamie antioksidanti šādu problēmu novēršanai.

Izpratne par plastmasas novecošanos

Plastmasas novecošanās galvenokārt notiek, pakļaujoties tādiem vides faktoriem kā UV gaisma, skābeklis un siltums. Šie faktori laika gaitā padara materiāla krāsas maiņu, trauslu un lielāko daļu mehānisko īpašību gravitācijas zudumu. Brīvie radikāļi darbojas kā degradācijas procesu ierosinātāji. Šie brīvie radikāļi iedarbojas uz polimēru molekulu struktūru, izraisot virkni kaitīgu notikumu. Lai prasmīgāk mērķētu uz plastmasas novecošanu, ir svarīgi zināt mehānismus un arī iespējamos mērķus.

1. darbība: sākotnējā pārbaude un materiāla atlase

Pats pirmais solis plastmasas novecošanas problēmu risināšanai ir veikt īpašu izmantojamo materiālu skrīningu. Vides faktoriem ir atšķirīga ietekme uz dažādiem polimēriem. Piemēram, lai gan lielākā daļa polietilēna ir diezgan pakļauti UV degradācijai, polikarbonāti ir izturīgāki, taču joprojām var tikt pakļauti fotooksidatīvai noārdīšanai. Materiālu izvēle ir jāpielāgo attiecīgajam lietojumam un paredzamajiem vides apstākļiem, kādos plastmasa tiks izmantota.

Pārbaudē jāiekļauj paātrinātas novecošanas testi, kas ir testi, kas mēģina paredzēt materiāla veiktspēju īsā laika periodā, ja tas tiek izmantots dabiskā vidē ilgākā laika posmā. Šī informācija ir noderīga, izvēloties polimērus, kas atbilst vēlamajam lietojumam, jo ​​tā sniedz vērtīgu informāciju par materiāla uzvedību dažādu stresa faktoru ietekmē. Un tie var palīdzēt labāk spriest par iekļaujamo antioksidantu un citu stabilizatoru skaitu.

2. darbība: pareizo antioksidantu izvēle

Pēc pareizā materiāla noteikšanas nākamais uzdevums ir izvēlēties pareizos antioksidantus. Antioksidanti ir svarīgi, lai atliktu novecošanās procesu, jo tie iedarbojas tieši uz brīvajiem radikāļiem, lai tos neitralizētu vai kavētu to darbību. Antioksidantus sīkāk iedala primārajos un sekundārajos, kurus operatīvi dēvē par radikāļu savācējiem un hidroperoksīda sadalītājiem.

Primārie antioksidanti: Šie antioksidanti veic sasilšanas aktivitātes, piemēram, kavētus fenolus un aromātiskos amīnus. Viņi medī helātus veidojošos pārejas metālus, optimizējot skābekļa patēriņu sākuma fāzēs. Daži piemēri ir butilēts hidroksitoluols (BHT) un difenilamīns un daži kavētie amīni HALS, piemēram, kavēto amīnu gaismas stabilizatori.

Sekundārie antioksidanti: Fosfīta un tioētera esteri ir tādi savienojumu veidi, kas nomāc hidroperoksīdus, veidojot neradikālus šķelšanos, izvairoties no oksidatīvās ķēdes mehānisma priekšējās darbības. Kopējais izmantotais sekundārais antioksidants ir tris (2,4-di-terc-butilfenil) fosfīts, kas apzīmēts kā Irgafos 168, un disteariltiodipropionāts.

3. darbība. Formulēšanas un apstrādes optimizēšana

Pēc visefektīvāko antioksidantu noteikšanas nākamais kritiskais uzdevums ir optimizēt formulu un apstrādes parametrus. Tas ietver vajadzīgo antioksidantu skaita, kā arī labāko parametru noskaidrošanu antioksidantu polimēru dispersijai. Pārmērīga vai pārāk maza antioksidantu iekraušana var arī novērst optimālu veiktspēju materiāla fiziskās uzvedības iznīcināšanā vai arī nespēja nodrošināt efektīvu aizsardzību.

Antioksidantu efektivitātei liela nozīme ir arī citiem apstrādes parametriem, piemēram, temperatūrai, ekstrūzijas ātrumam un sajaukšanas laikam. Pārmērīga apstrādes temperatūra var izraisīt antioksidantu sadalīšanos pirms to izmantošanas, savukārt nepietiekama sajaukšana var izraisīt nepareizu antioksidantu izkliedi, kā rezultātā veidojas vājās vietas, kas ir vairāk pakļautas novecošanai.

Ieteikumi īpašiem lietojumiem

Katram lietojumam ir nepieciešama īpaša pieeja nodrošinātā antioksidanta ziņā. Piemēram, iepakojuma materiāli, kas ir pakļauti saules gaismai, papildus antioksidantiem jāaprīko ar UV stabilizatoriem. Ņemot vērā iepriekš minētos parametrus, automobiļu daļās kopā ar sekundārajiem stabilizatoriem var izmantot arī iekšējos antioksidantus ar augstu kušanas temperatūru.

Paredzams, ka plānām plēvēm un šķiedrām būs daudz izkliedējošāki zemas molekulmasas antioksidanti, turpretim biezām un stingrākām plastmasām ir augstas molekulmasas pievienojami antioksidanti, lai nodrošinātu ilgstošu aizsargājošu iedarbību. HALS viegli ir labākais risinājums lietošanai ārpus telpām, jo ​​tie nesadalās UV gaismā.

Secinājumi

Plastmasas problēmas risināšana no novecošanas aspekta ir sarežģīta pēc būtības un prasa stratēģisku pieeju. Ievērojot trīs materiālu pārbaudes un atlases posmus, izvēloties materiāliem pareizos antioksidantus un optimizējot materiālus formulēšanā un apstrādē, ražotāji var ievērojami palielināt plastmasas izstrādājumu kalpošanas laiku un veiktspēju. Labākie plastmasas antioksidanti, kas ir piemēroti konkrētam lietojumam, ir izvēlēti tā, lai plastmasa spētu pildīt un pildīt savas funkcijas un saglabāt savu izskatu pat ekstremālos lietošanas apstākļos.