Приложение на светлинни стабилизатори в производството на пластмасови изделия

Светлинният стабилизатор е основната добавка против стареене в производството на пластмаси. Чрез абсорбиране, екраниране или гасене на ултравиолетовата енергия, той може да инхибира разкъсването на молекулярните вериги и окислителното разграждане на пластмасите, причинени от ултравиолетовата радиация, да предотврати обезцветяване, крехкост и напукване на продуктите в по-късен период и да удължи експлоатационния живот на външни и светлинни среди. Добавянето на светлинен стабилизатор в производството на пластмаси (като екструдиране, шприцване, формоване чрез раздуване) може да придаде на продуктите анти-стареещи свойства от източника, да реши проблема с повредата на продукти, които не са били добавени на открито в продължение на 6 месеца, и да се адаптира към почти всички категории пластмаси, като Специалист по икономически въпроси, ПП, ПВЦ, ПЕТ, компютър и др. Според механизмите им на действие, те се разделят на ултравиолетови абсорбатори, гасители, екраниращи агенти и улавящи свободни радикали. В момента те се развиват към посоки с висока ефективност, ниска миграция и зелена многофункционалност, което е основната подкрепа за разширяване на приложенията на пластмасовите продукти на открито.

1. Основната функционална логика на стабилизаторите на светлината: блокиране на източника на стареене от производствения край

Пластмасовите молекулярни вериги лесно се увреждат от ултравиолетова радиация с дължина на вълната 290-400 нм. Светлинните стабилизатори се смесват със суровини или се обработват в по-късния етап на производството, за да се изгради пълна защита на веригата и да се избегнат проблеми със стареенето, причинени от скрити опасности в производствения процес.

Адаптивност на производството: Съвместима с основните процеси за производство на пластмаси, като екструдиране, шприцоване, формоване чрез раздуване и валцоване, с топлоустойчивост, покриваща температури на обработка от 150-320 ℃, без да се влияе на формообразуемостта на продукта;

Път на защита: Ултравиолетово абсорбери (като Ултравиолетово-327) абсорбират светлинна енергия и я преобразуват в топлинна енергия, улавящи свободни радикали (като HALS 944) прекратяват верижната реакция на разграждане, екраниращи агенти (като сажди) физически блокират Ултравиолетово лъчението, а охлаждащи агенти (като никелови комплекси) пренасят енергията на възбудено състояние;

Основна стойност: Добавянето по време на производствения етап може да удължи живота на пластмасата на открито от няколко месеца до 3-10 години, като същевременно гарантира механичните свойства и стабилността на външния вид на продукта и намалява разходите за подмяна на по-късен етап.

2、 Видове и производствена адаптивност на масовите стабилизатори на светлината

Различните стабилизатори на светлината имат значителни разлики в устойчивостта на топлина, съвместимостта и прозрачността и трябва да се избират въз основа на вида пластмаса, производствения процес и употребата на продукта.

1. Ултравиолетово абсорбатори: предпочитани за производство на прозрачни продукти

Представителни продукти: Бензотриазол (Ултравиолетово-327, Ултравиолетово-326), Бензофенон (Ултравиолетово-531);

Процес на адаптация: шприцване, формоване чрез раздуване, екструдиране, термоустойчивост при температура 180-280 ℃;

Съвместими пластмаси: ПЕТ, компютър, ПП прозрачен клас, ПВЦ прозрачно фолио;

Производствен сценарий: формоване на ПЕТ бутилки за напитки чрез раздуване, формоване на абажури чрез шприцване на компютър, производство на прозрачни кутии за обяд от ПП, без да се засяга прозрачността на продукта (процент на задържане 90%).

2. Светлинни стабилизатори на базата на затруднени амини (HALS): основата на дългосрочната защита

Представителни продукти: Ниско молекулно тегло (HALS 770), високо молекулно тегло (HALS 944);

Процес на адаптация: Всички процеси на производство на пластмаси, устойчиви на топлина при температура 160-300 ℃;

Подходящ за пластмаси: Специалист по икономически въпроси, ПП, ПВЦ, ABS;

Производствени сценарии: екструдиране на Специалист по икономически въпроси селскостопанско фолио, шприцване на ПП автомобилни брони, производство на ПВЦ профили за врати и прозорци, периодът на външна защита може да достигне 5-10 години.

3. Защитен агент: Подходящ за евтини непрозрачни продукти

Представителни продукти: въглероден черен, нано TiO2₂₂ZnO;

Процес на адаптация: екструдиране, шприцоване, термоустойчивост при температура 150-250 ℃;

Подходящ за пластмаси: Специалист по икономически въпроси водопроводни тръби, ПВЦ тръби, ПП външни кошчета за боклук;

Производствен сценарий: Екструдиране на черни Специалист по икономически въпроси тръби за капково напояване и производство на тъмни ПВЦ дренажни тръби, с ниска цена и директна защита.

4. Закалител: специализиран за продукти с тъмен цвят

Представителен продукт: Никелов комплекс (Ултравиолетово-1084);

Процес на адаптация: шприцване, екструдиране, термоустойчивост при температура 160-200 ℃;

Съвместим с пластмаси: ПП, Специалист по икономически въпроси тъмен клас, ABS черни части;

Производствен сценарий: Шприцване на черни ПП автомобилни части, производство на тъмни Специалист по икономически въпроси продукти за открито, със силна устойчивост на атмосферни влияния, но неподходящи за прозрачни продукти.

3、 Практика на приложение в производството на ключови пластмасови продукти

1. Производство на полиолефинови продукти (Специалист по икономически въпроси, ПП)

Екструдиране на Специалист по икономически въпроси селскостопанско фолио:

Формула: Специалист по икономически въпроси суровина + 0,2% Ултравиолетово-327 + 0,3% HALS 770 + 0,15% антиоксидант 1010;

Процес: Температура на екструдиране 150-180 ℃, коефициент на надуване 2,5-3,0;

Ефект: След 12 месеца употреба на открито, пропускливостта на светлината е по-голяма от 85%, степента на задържане на якостта на опън е по-голяма от 70% и няма крехко счупване.

ПП автомобилна броня за шприцване:

Формула: ПП суровина + 0,5% HALS 944 + 0,2% Ултравиолетово-531 + 0,2% антиоксидант 168;

Процес: Температура на шприцване 180-200 ℃, температура на матрицата 50-60 ℃;

Ефект: На открито в продължение на 3 години без обезцветяване или пукнатини, със степен на задържане на ударна якост над 80%.

2. Производство на инженерни пластмасови изделия (ПЕТ, компютър)

Формоване на ПЕТ бутилки за напитки с раздувна леене:

Формула: ПЕТ суровина + 0,15% Ултравиолетово-326 + 0,2% антиоксидант 1010;

Процес: Температура на сушене 160 ℃, температура на формоване чрез раздуване 270-280 ℃;

Ефект: Блокира Ултравиолетово лъчите, предотвратява развалянето на напитките, а тялото на бутилката остава жълто в продължение на 6 месеца.

Шприцване на абажур за външен компютър от компютър:

Формула: компютър суровина + 0,3% Ултравиолетово-327 + 0,4% HALS 944;

Процес: Температура на шприцване 280-300 ℃, време на задържане 15-20 секунди;

Ефект: Коефициент на пропускливост на външна светлина 80% за 5 години, без напукване или обезцветяване.

3. Производство на строителни материали и пластмасови изделия (ПВЦ, Специалист по икономически въпроси)

Екструдиране на ПВЦ профили за врати и прозорци:

Формула: ПВЦ смола + 2% сажди + 0,3% Ултравиолетово-531 + 2% калциево-цинков термостабилизатор;

Процес: Температура на екструдиране 150-170 ℃, скорост на сцепление 5-8 м/мин;

Ефект: Няма значително стареене в продължение на 10 години на открито, а степента на задържане на якостта на опън е по-голяма от 65%.

Екструзия на Специалист по икономически въпроси водопроводни тръби:

Формула: Специалист по икономически въпроси суровина + 0.6% HALS 944 + 3% сажди + 0.2% антиоксидант 1010;

Процес: Температура на екструдиране 160-180 ℃, налягане 10-15MPa;

Ефект: Външната част е устойчива на Ултравиолетово лъчи, подземната част е устойчива на корозия, а експлоатационният живот е до 50 години.

4. Производство на пластмаси за контакт с храни (ПП, ПЕТ)

ПП кутия за обяд в микровълнова фурна, шприцване:

Формула: ПП суровина + 0,1% Ултравиолетово-327 + 0,1% антиоксидант 1010;

Процес: Температура на шприцване 170-190 ℃, време за охлаждане 10-15 секунди;

Ефект: Скорост на миграция <0,01 мг/кг, в съответствие със стандартите за хранителни продукти, устойчив на светлина без стареене.

4. Предизвикателства пред приложението и тенденции в развитието

1. Съществуващи предизвикателства

Проблем със съвместимостта: Някои стабилизатори на светлината имат лоша съвместимост с пластмаси, които лесно могат да се утаят и да доведат до лепкавост и замъгляване на повърхността на продукта;

Баланс на разходите и ефективността: Ефективните светлинни стабилизатори (като например HALS с високо молекулно тегло) имат висока цена и е трудно да се задоволят дългосрочните нужди при ниски дози;

Натиск за съответствие с екологичните изисквания: Някои никелови комплекси и светлинни стабилизатори, съдържащи халоген, не отговарят на изискванията на ЕС REACH и други екологични стандарти.

2. Тенденции в развитието

Ефективна и ниска миграция: Разработване на високомолекулни, реактивни светлинни стабилизатори за намаляване на миграцията и утаяването по време на производство и употреба, подходящи за сценарии от висок клас;

Биобазирано: Разработване на биоразградими и нискотоксични светлинни стабилизатори, използващи екстракт от розмарин и производни на чаени полифеноли като суровини, в съответствие с политиката за двоен въглерод;

Многофункционална интеграция: Разработване на светлоустойчиви + антиоксидантни + антистатични композитни добавки, опростяване на производствените формули и намаляване на разходите за обработка.

5. Обобщение

Чрез прецизно добавяне по време на производствения етап, светлинните стабилизатори изграждат Ултравиолетово защитни бариери за пластмасови продукти от източника. Те са незаменими добавки за пластмасови продукти, използвани в условия на външна и светла среда. Съвместими са с различни процеси за производство на пластмаси и чрез подбор на вид и оптимизиране на формулата, могат да балансират устойчивостта на атмосферни влияния, външния вид и безопасността на продуктите. В бъдеще, с пробивите в ефективните и зелени технологии, светлинните стабилизатори ще подпомогнат допълнително висококачественото и дългосрочно развитие на пластмасови продукти и ще разширят повече сценарии за приложение на открито.