A műanyag antioxidánsok használata az egyik hatékony módja a műanyag gyanták és termékek lebomlásának vagy termooxidatív öregedésének késleltetésének. Az általános célú antioxidánsok vagy a nagy teljesítményű antioxidánsok néha nehezen teljesíthetők a magas hőmérsékletű feldolgozás és felhasználás követelményeinek, néha pedig nem költséghatékonyak. A költséghatékony antioxidánsok kiválasztása megköveteli a műanyag gyanta molekulaszerkezetének, a polimerizációs folyamatnak, a feldolgozási körülményeknek és a termék felhasználásának átfogó figyelembevételét.
A műanyaggyanták szintézise és utófeldolgozása, valamint a műanyag termékek feldolgozása és felhasználása során olyan tényezők hatására, mint a hő és az oxigén, a műanyag polimerek különböző mértékben lebomlanak, ami közvetlenül befolyásolja a fizikai tulajdonságokat, mechanikai tulajdonságokat, valamint a gyanták és termékek megjelenése. Negatív hatások a színre, funkcióra stb. Az antioxidánsok használata az egyik hatékony módja a gyanták és termékek lebomlásának vagy termooxidatív öregedésének késleltetésének. Az alkalmazási változatot és az antioxidánsok hozzáadásának mennyiségét elsősorban a műanyaggyanta molekulaszerkezete, a polimerizációs folyamat, a feldolgozási körülmények és a termék felhasználása határozza meg.
1. Az antioxidánsok funkciói és típusai
A műanyaggyanták eltérő molekulaszerkezete, vagy a különböző polimerizációs folyamatok, feldolgozási technikák, felhasználási környezetek és feltételek miatti azonos molekulaszerkezet miatt a műanyaggyanták termikus oxidációs reakciósebessége és hőoxidációval szembeni ellenállása nagyon eltérő.
Antioxidánsokat adnak a műanyag gyantákhoz, hogy hatékonyan gátolják vagy csökkentsék a műanyag makromolekulák termikus oxidációs reakciósebességét, késleltesse a műanyag gyanták hő- és oxigénlebomlási folyamatát, jelentősen javítsák a műanyag gyanták hőállóságát, meghosszabbítsák a műanyag termékek élettartamát és javítsák műanyag termékek használata. értékes műanyag adalékok.
Az antioxidánsok a műanyagok legszélesebb körben használt adalékai. Először is, az antioxidánsokat a műanyag polimerizáció, granulálás, tárolás, feldolgozás, felhasználás és újrahasznosítás különböző szakaszaiban használják. Másodszor, a különböző típusú, különböző molekulaszerkezetű műanyagok, amelyek ma megjelentek a világon, mint például a polietilén, polipropilén, sztirol polimerek, műszaki műanyagok, speciális műanyagok és egyéb anyagok, az antioxidánsokat használó műanyagok többsége a .
Az általánosan használt műanyag antioxidánsokat általában öt kategóriába sorolják molekulaszerkezet és hatásmechanizmus szerint: gátolt fenolok, foszfitok, tiók, kompozitok és gátolt aminok (HALS).
A gátolt fenol antioxidánsok a műanyagok fő antioxidánsai, és fő funkciójuk, hogy reagáljanak a műanyagokban oxidáció során keletkező R‧ és ROO‧ oxidatív gyökökkel, hogy megszakítsák az aktív láncok növekedését. A gátolt fenol antioxidánsokat a molekulaszerkezet szerint monofenolra, biszfenolra, polifenolra, nitrogén heterociklusos polifenolra és más fajtákra osztják.
A foszfit antioxidánsok és a kéntartalmú antioxidánsok egyaránt kiegészítő antioxidánsok. A fő hatásmechanizmus a műanyagokban található nagy aktivitású hidroperoxidok alacsony aktivitású molekulákra történő lebontása. A foszfit antioxidánsok hazai termelése és felhasználása a teljes hazai antioxidáns-termelés és -fogyasztás mintegy 30 százalékát teszi ki. A Kínában gyártott kéntartalmú antioxidánsok molekulaszerkezetük szerint három kategóriába sorolhatók: tioészter antioxidánsok, tiobiszfenol antioxidánsok és tioéter-fenolok.
A különböző típusú primer és másodlagos antioxidánsok, vagy az azonos típusú, eltérő molekulaszerkezetű antioxidánsok eltérő funkcióval és alkalmazási hatással bírnak, mindegyiknek megvannak a maga erősségei és gyengeségei.
Az összetett antioxidáns két vagy több különböző típusú antioxidánsból vagy azonos típusú különböző fajtákból áll. Képes egymástól tanulni a műanyagokban és szinergikus hatást mutatni. Termooxidatív öregedési hatás. A szinergetikus hatás azt jelenti, hogy ha két vagy több adalékanyagot kombinációban használnak, az alkalmazási hatás nagyobb, mint az egyes adalékanyagok önmagukban alkalmazott hatásainak összege, azaz 1 plusz 1﹥2.
A gátolt amin stabilizátorok a sztérikus gátló hatással rendelkező szerves amin vegyületek egy osztálya, amelyek négy szinergetikus stabilizáló funkcióval rendelkeznek: lebontják a hidroperoxidot, kioltják a gerjesztett állapotú oxigént, megfogják a szabad gyököket és újrahasznosítják magukat. A viszonylag nagy molekulatömegű gátolt aminok rendkívül hatékony és tartós antioxidánsok, valamint hatékony fénystabilizátorok. A gátolt aminok többsége 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinilcsoporton alapul.
2. Műanyag antioxidánsok kiválasztása
Műanyaggyanták polimerizálása, utófeldolgozása vagy műanyag termékek feldolgozása során elegendő hőt kell biztosítani. A hő az egyik fő oka a gyanta lebomlásának. Az ipar fokozatosan felismerte az antioxidánsok használatát a gyantapolimerizációban vagy utófeldolgozásban.
A PVC gyanta lebomlását a gyanta polimerizációjának teljes folyamata kíséri. Általában gátolt fenol antioxidánsokat, például 246, 1076, 245, foszfit antioxidánsokat, például PKY-618 és zsírsavat, cinket, epoxidált szójaolajat, JC-ZH21-et stb. használnak. stabil rendszert alkotnak. Közülük a JC-ZH21 egy új típusú nitrogén heterociklusos vegyület, alacsony hozzáadott mennyiséggel, amely képes megfogni a szabad gyököket, jó stabilizáló hatással rendelkezik és költséghatékony.
Az ABS, SBS, PS, POM és más gyanták polimerizációs folyamata antioxidánsokat vagy kombinált hőstabilizáló rendszereket használ, például tioészter antioxidánsokat DLTP, DSTP, foszfitészter antioxidánsokat, PKY-136 stb.
A metil-metakrilát PMMA (közismert nevén plexi) a kémiai stabilitás, a jó feldolgozási teljesítmény és a kiváló optikai tulajdonságok jellemzői. A PMMA szintézis későbbi szakaszában általában magas hőmérsékletű kezelést végeznek a gyantában lévő illékony vegyületek eltávolítására. Amikor a magas hőmérsékletű kezelési folyamatban a hőmérséklet eléri a 220 fokot vagy magasabb, a láncgyökök aránytalanságából kialakuló telítetlen PMMA molekulaláncok végcsoportjai elkezdik felbontani a kötéseket, a PMMA polimer lebomlik, csökkennek a mechanikai tulajdonságai és az átlátszósága , és a gyanta színe romlik.
Az antioxidánsok hozzáadása a PMMA utókezelési folyamatában hatékonyan javíthatja a PMMA termooxidatív stabilitását. Az antioxidánsok szerepe a PMMA kezdeti bomlási hőmérsékletének és maximális bomlási sebességének növelése. A gátolt fenolos antioxidánsok egyszerre növelhetik a PMMA kezdeti bomlási hőmérsékletét és maximális bomlási sebességének hőmérsékletét. A foszfit antioxidánsok csak a PMMA kezdeti bomlási hőmérsékletét tudják növelni, de nem tudják növelni a PMMA bomlási sebességének maximális hőmérsékletét.
Az ultranagy molekulatömegű polietilén szál (más néven nagy teljesítményű polietilén szál, UHMWPE) nagy szilárdságú, nagy modulusú, alacsony fajsúlyú, erős fény- és kopásállóság, valamint vízállóság, nedvességállóság, tengervíz- és penészállóság. A fáradtságállóság és a hosszú hajlítási élettartam a világ legnagyobb fajlagos szilárdságú, kereskedelmi forgalomba hozott, nagy teljesítményű szálává teszik.
Az ultra-nagy molekulatömegű polietilén szál gyártási hőmérséklete körülbelül 190 fok, ami nem tekinthető magas hőmérsékletnek. A magas olvadékviszkozitás miatt azonban az extruderben való tartózkodási idő körülbelül 10 perc, a melegítési idő pedig hosszú. Ha a hazai vállalkozások általános antioxidáns rendszereket használnak a gyártás során, a gyanta hőbomlása súlyos, a molekulatömege 4 millióról kevesebb, mint 3 millióra csökken, a selyem szilárdsága pedig 15-20 százalékkal kisebb, mint a gyanta. import selyem, és a megjelenése megsárgult. A speciális antioxidáns JC-211B rendszer használata után a molekulatömeg nem csökken jelentősen, a selyem szilárdsága eléri az importselyem szintjét, megjelenése fehér és fényes.
A polipropilén feldolgozása, különösen a polipropilén szálak gyártása rendkívül szigorú extrudálási eljárásokat igényel, és a feldolgozási hőmérséklet 200 fok felett van. A polipropilén melegen csomagolt cementzsákokat, aszfaltzsákokat stb. egy ideig kb. 60 fokos hőmérsékleten kell használni; a nyáron a szabadban használt műanyag szőtt zacskók felületi hőmérséklete napfény hatására elérheti a 70 fokot is. Hongrun pigment: 3132 élénkvörös por, világos gyorsvörös BBN, világos gyors élénkvörös BBC, arany világos vörös C, világos gyors élénkvörös 2BP, Lisol magenta 4BP, Lisol Baohong BK, állandó vörös F3RK, állandó vörös F5RK, Pigment Red 122, Pigment Red 254, Organic Medium Yellow, Organic Tartrazine, Lightfast Yellow G, Permanent Yellow 2G, Permanent Yellow HR, Pigment Yellow 81, Pigment Yellow 110, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 151 Yellow, Pigment Yellow, Pigment Yellow, Pigment Yellow 80, Pigment Yellow 64, ftalocianin kék BGS, ftalocianin zöld G, pigment ibolya 19, permanens lila RL és más szerves pigmentek. A polipropilén műanyag szőtt zacskók feldolgozásához és a hőálló használat követelményeihez a nagy hatékonyságú, speciális kompozit antioxidáns JC-1225 jó feldolgozási és felhasználási stabilitást biztosíthat. Az 1. táblázat a polipropilén olvadási indexének változását mutatja különböző antioxidánsokkal. A JC-1225 antioxidáns hatása jobb, mint a 225-ös általános antioxidánsé.
A mesterkeverék hozzáadása a gyantához mindenféle műanyag termék előállításához általánosan használt módszer a műanyagfeldolgozó iparban. A mesterkeverékek hozzáadásával feldolgozott és előállított termékek esetében a mesterkeverékek előállításához használt hordozógyanta hőbomláson és ismét mechanikai lebomláson megy keresztül, amikor a hordozógyantát a műanyagtermékek gyártási folyamata során újra felmelegítik, ami viszont kiváltja és felgyorsítja a a termék használata. hő, oxigén és fotoöregedés. Ezért, bár a műanyag termékek mesterkeverékében a hordozógyanta aránya nem nagy, a másodlagos vagy több hevítés által okozott felgyorsult öregedés problémája, valamint a műanyag termékek öregedési teljesítményére gyakorolt hatás a mesterkeverék termelő vállalkozások és termékfeldolgozó vállalkozások figyelmét.
Normál körülmények között a mesterkeverék-gyártók és a műanyagtermékek előállításához másodlagos anyagokat vagy újrahasznosított anyagokat használó vállalkozások esetében gátolt fenolos és foszfit antioxidánsok kombinációját kell használni a rendszer stabilizálására a feldolgozás során.
