Brugen af plastikantioxidanter er en af de effektive måder at forsinke nedbrydningen eller termooxidativ ældning af plastharpikser og -produkter. Antioxidanter til generelle formål eller højtydende antioxidanter er nogle gange vanskelige at opfylde kravene til højtemperaturbehandling og brug, og nogle gange er de ikke omkostningseffektive. Udvælgelsen af omkostningseffektive antioxidanter kræver en omfattende overvejelse af plastharpiksens molekylære struktur, polymerisationsprocessen, forarbejdningsbetingelser og produktanvendelse.
Under syntese og efterbehandling af plastharpikser, samt forarbejdning og anvendelse af plastprodukter, vil plastpolymerer på grund af faktorer som varme og ilt blive nedbrudt i varierende grad, hvilket direkte påvirker de fysiske egenskaber, mekaniske egenskaber, og udseendet af harpiks og produkter. Negative effekter på farve, funktion osv. Brugen af antioxidanter er en af de effektive måder at forsinke nedbrydningen eller termooxidativ ældning af harpikser og produkter. Anvendelsesvarianten og tilsætningsmængden af antioxidanter bestemmes hovedsageligt af plastharpiksens molekylære struktur, polymerisationsprocessen, forarbejdningsbetingelser og produktanvendelse.
1. Funktioner og typer af antioxidanter
På grund af forskellige molekylære strukturer af plastharpikser, eller den samme molekylære struktur på grund af forskellige polymerisationsprocesser, forarbejdningsteknikker, brugsmiljøer og betingelser, er den termiske oxidationsreaktionshastighed og den termiske oxidationsbestandighed af plastharpikser meget forskellige.
Antioxidanter tilsættes plastharpikser for effektivt at hæmme eller reducere den termiske oxidationsreaktionshastighed af plastmakromolekyler, forsinke den termiske og iltnedbrydningsproces af plastharpikser, forbedre varmebestandigheden af plastharpikser, forlænge levetiden af plastprodukter og forbedre brugen af plastprodukter. værdifulde plasttilsætningsstoffer.
Antioxidanter er de mest anvendte tilsætningsstoffer i plast. For det første bruges antioxidanter i forskellige stadier af plastpolymerisering, granulering, opbevaring, forarbejdning, brug og genbrug. For det andet, blandt de forskellige typer plastmaterialer med forskellige molekylære strukturer, der er dukket op i verden i dag, såsom polyethylen, polypropylen, styrenpolymerer, ingeniørplast, specialplast og andre materialer, er de fleste typer plastmaterialer, der bruger antioxidanter.
Almindeligt anvendte plastikantioxidanter er generelt opdelt i fem kategorier efter molekylær struktur og virkningsmekanisme: hindrede phenoler, phosphiter, thios, kompositter og hindrede aminer (HALS).
Hindrede phenol-antioxidanter er de vigtigste antioxidanter i plastmaterialer, og deres hovedfunktion er at reagere med de oxidative radikaler R‧ og ROO‧ genereret ved oxidation i plastmaterialer for at afbryde væksten af aktive kæder. Hindrede phenol-antioxidanter er opdelt i monophenol, bisphenol, polyphenol, nitrogen heterocyklisk polyphenol og andre varianter i henhold til molekylstrukturen.
Fosfitantioxidanter og svovlholdige antioxidanter er begge hjælpeantioxidanter. Den vigtigste virkningsmekanisme er at nedbryde højaktive hydroperoxider i plast til lavaktive molekyler. Den indenlandske produktion og forbrug af fosfitantioxidanter udgør omkring 30 procent af den samlede indenlandske produktion og forbrug af antioxidanter. Svovlholdige antioxidanter produceret i Kina kan opdeles i tre kategorier efter molekylær struktur: thioester antioxidanter, thiobisphenol antioxidanter og thioether phenoler.
Forskellige typer primære og sekundære antioxidanter, eller den samme type antioxidanter med forskellige molekylære strukturer, har forskellige funktioner og påføringseffekter, hver med sine egne styrker og svagheder.
Den sammensatte antioxidant er sammensat af to eller flere antioxidanter af forskellige typer eller forskellige varianter af samme type. Det kan lære af hinanden i plastmaterialer og vise en synergistisk effekt. Termooxidativ ældningseffekt. Synergistisk effekt betyder, at når to eller flere additiver bruges i kombination, er påføringseffekten større end summen af virkningerne af hvert additiv, der anvendes alene, det vil sige 1 plus 1﹥2.
Hindrede aminstabilisatorer er en klasse af organiske aminforbindelser med sterisk hindringseffekt, som har fire synergistiske stabiliserende funktioner, nemlig nedbrydning af hydroperoxid, standsning af exciteret ilttilstand, indfangning af frie radikaler og genanvendelse af sig selv. Relativt højmolekylære hindrede aminer er yderst effektive og langtidsholdbare antioxidanter samt effektive lysstabilisatorer. De fleste af de hindrede aminer er baseret på 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinylgruppen.
2. Udvalg af plastiske antioxidanter
Der skal tilføres tilstrækkelig varme under polymerisation af plastharpikser, efterbehandling eller forarbejdning af plastprodukter. Varme er en af hovedårsagerne til harpiksnedbrydning. Brugen af antioxidanter i harpikspolymerisering eller efterbehandling er efterhånden blevet anerkendt af industrien.
Nedbrydningen af PVC-harpiks er ledsaget af hele processen med harpikspolymerisering. Generelt anvendes hindrede phenolantioxidanter såsom 246, 1076, 245, phosphitantioxidanter såsom PKY-618 og fedtsyrezink, epoxideret sojaolie, JC-ZH21 osv. danne et stabilt system. Blandt dem er JC-ZH21 en ny type heterocyklisk nitrogenforbindelse med lav tilsætningsmængde, som kan fange frie radikaler, har god stabiliseringseffekt og er omkostningseffektiv.
Polymerisationsprocessen for ABS, SBS, PS, POM og andre harpikser bruger alle antioxidanter eller kombinerede termiske stabiliseringssystemer, såsom thioesterantioxidanter DLTP, DSTP, fosfitesterantioxidanter PKY-136 osv.
Methylmethacrylat PMMA (almindeligvis kendt som plexiglas) har karakteristika af kemisk stabilitet, god forarbejdningsydelse og fremragende optiske egenskaber. I det senere trin af PMMA-syntese udføres højtemperaturbehandling generelt for at fjerne flygtige forbindelser i harpiksen. Når temperaturen i højtemperaturbehandlingsprocessen når 220 grader eller højere, begynder endegrupperne af de umættede PMMA molekylære kæder dannet ved disproportionering af kæderadikaler at bryde bindinger, PMMA-polymeren begynder at nedbrydes, de mekaniske egenskaber og gennemsigtighed falder og harpiksens farve forringes.
Tilføjelse af antioxidanter i efterbehandlingsprocessen af PMMA kan effektivt forbedre den termooxidative stabilitet af PMMA. Antioxidanters rolle er at øge den indledende nedbrydningstemperatur og den maksimale nedbrydningstemperatur for PMMA. Hindrede phenoliske antioxidanter kan samtidig øge den indledende nedbrydningstemperatur og den maksimale nedbrydningshastighedstemperatur for PMMA. Fosfitantioxidanter kan kun øge den indledende nedbrydningstemperatur af PMMA, men kan ikke øge den maksimale temperatur for nedbrydningshastigheden af PMMA.
Polyethylenfiber med ultrahøj molekylvægt (også kendt som højtydende polyethylenfiber, UHMWPE) har karakteristika af høj styrke, høj modulus, lav vægtfylde, stærk lysmodstand og høj slidstyrke, såvel som vandbestandighed, fugtbestandighed, havvandsbestandighed og meldugbestandighed. Træthedsbestandighed og lang flex-levetid gør den til den kommercialiserede højtydende fiber med den højeste specifikke styrke i verden.
Produktionstemperaturen for polyethylenfiber med ultrahøj molekylvægt er omkring 190 grader, hvilket ikke betragtes som en høj temperatur. På grund af den høje smelteviskositet er opholdstiden i ekstruderen imidlertid ca. 10 minutter, og opvarmningstiden er lang. Når indenlandske virksomheder bruger almindelige antioxidantsystemer til produktion, er den termiske nedbrydning af harpiksen alvorlig, molekylvægten reduceres fra 4 millioner til mindre end 3 millioner, og styrken af silken er 15-20 procent lavere end den af importeret silke, og udseendet er gulnet. Efter brug af det specielle antioxidant JC-211B-system falder molekylvægten ikke væsentligt, styrken af silken når niveauet af importeret silke, og udseendet er hvidt og lyst.
Polypropylenbearbejdning, især fremstilling af polypropylenfilamenter, kræver ekstremt strenge ekstruderingsprocesser, og bearbejdningstemperaturen er højere end 200 grader. Polypropylen varmpakkede cementposer, asfaltposer osv. skal bruges i en periode ved en temperatur på omkring 60 grader; overfladetemperaturen på plastikposer, der bruges i fri luft om sommeren, kan nå 70 grader under sollys. Hongrun pigment: 3132 lyserødt pulver, lysehurtigt rødt BBN, lysehurtigt lyserødt BBC, gyldent lyserødt C, lysehurtigt lyserødt 2BP, Lisol magenta 4BP, Lisol Baohong BK, permanent rødt F3RK, permanent rødt F5RK, Pigment Red 122, Pigment Rød 254, Økologisk Medium Gul, Økologisk Tartrazin, Lysægte Gul G, Permanent Gul 2G, Permanent Gul HR, Pigment Gul 81, Pigment Gul 110, Pigment Gul 139, Pigment Gul 151, Pigment Gul Gul 180, Permanent Orange G, Pigment Orange 64, Phthalocyanine Blue BGS, Phthalocyanine Green G, Pigment Violet 19, Permanent Violet RL og andre organiske pigmenter. Til forarbejdning af polypropylenplastikposer og kravene til varmebestandig brug kan den højeffektive og specielle sammensatte antioxidant JC-1225 give god forarbejdning og brugsstabilitet. Tabel 1 viser ændringen af smelteindeks for polypropylen med forskellige antioxidanter. Effekten af antioxidant JC-1225 er bedre end den generelle antioxidant 225.
Tilføjelse af masterbatch til harpiks for at fremstille alle slags plastprodukter har været en almindeligt anvendt metode i plastforarbejdningsindustrien. For produkter, der forarbejdes og produceres ved tilsætning af masterbatches, vil bæreharpiksen, der anvendes i produktionen af masterbatches, gennemgå termisk nedbrydning og mekanisk nedbrydning igen, når bæreharpiksen opvarmes igen under produktionsprocessen af plastprodukter, hvilket igen udløser og accelererer brug af produktet. varme, ilt og fotoaldring. Derfor, selvom andelen af bærerharpiksen i masterbatchen i plastprodukterne ikke er stor, bør problemet med accelereret ældning forårsaget af sekundær eller mere opvarmning og indflydelsen på plastprodukternes ældningsevne forårsage masterbatchen. opmærksomhed fra produktionsvirksomheder og produktforarbejdningsvirksomheder.
Under normale omstændigheder, for masterbatch-producenter og virksomheder, der bruger nogle sekundære materialer eller genbrugsmaterialer til at fremstille plastprodukter, skal en kombination af hindrede phenol- og fosfitantioxidanter bruges til at stabilisere systemet under forarbejdningen.
