Bruken av plastantioksidanter er en av de effektive måtene å forsinke nedbrytningen eller termooksidativ aldring av plastharpikser og produkter. Generelle antioksidanter eller høyytelsesantioksidanter er noen ganger vanskelige å oppfylle kravene til høytemperaturbehandling og bruk, og noen ganger er de ikke kostnadseffektive. Valget av kostnadseffektive antioksidanter krever omfattende vurdering av plastharpiksens molekylære struktur, polymeriseringsprosess, prosessforhold og produktbruk.
Under syntese og etterbehandling av plastharpikser, samt bearbeiding og bruk av plastprodukter, på grunn av faktorer som varme og oksygen, vil plastpolymerer bli degradert i varierende grad, noe som direkte påvirker de fysiske egenskapene, mekaniske egenskaper, og utseendet til harpikser og produkter. Negative effekter på farge, funksjon osv. Bruk av antioksidanter er en av de effektive måtene å forsinke nedbrytning eller termooksidativ aldring av harpikser og produkter. Påføringsvariasjonen og tilsetningsmengden av antioksidanter bestemmes hovedsakelig av den molekylære strukturen til plastharpiksen, polymeriseringsprosessen, prosessforhold og produktbruk.
1. Funksjoner og typer antioksidanter
På grunn av forskjellige molekylære strukturer av plastharpikser, eller den samme molekylære strukturen på grunn av forskjellige polymerisasjonsprosesser, prosesseringsteknikker, bruksmiljøer og betingelser, er den termiske oksidasjonsreaksjonshastigheten og termisk oksidasjonsmotstanden til plastharpikser svært forskjellige.
Antioksidanter tilsettes plastharpikser for effektivt å hemme eller redusere den termiske oksidasjonsreaksjonshastigheten til plastmakromolekyler, forsinke den termiske og oksygennedbrytningsprosessen til plastharpikser, forbedre varmebestandigheten til plastharpikser betydelig, forlenge levetiden til plastprodukter og forbedre bruk av plastprodukter. verdifulle plasttilsetninger.
Antioksidanter er de mest brukte tilsetningsstoffene i plast. For det første brukes antioksidanter i ulike stadier av plastpolymerisering, granulering, lagring, prosessering, bruk og resirkulering. For det andre, blant de forskjellige typer plastmaterialer med forskjellige molekylære strukturer som har dukket opp i verden i dag, for eksempel polyetylen, polypropylen, styrenpolymerer, ingeniørplast, spesialplast og andre materialer, er de fleste typer plastmaterialer som bruker antioksidanter.
Vanlige plastantioksidanter er generelt delt inn i fem kategorier i henhold til molekylstruktur og virkningsmekanisme: hindrede fenoler, fosfitter, tios, kompositter og hindrede aminer (HALS).
Hindrede fenolantioksidanter er de viktigste antioksidantene i plastmaterialer, og deres hovedfunksjon er å reagere med de oksidative radikalene R‧ og ROO‧ som genereres ved oksidasjon i plastmaterialer for å avbryte veksten av aktive kjeder. Hindrede fenolantioksidanter er delt inn i monofenol, bisfenol, polyfenol, nitrogen heterosyklisk polyfenol og andre varianter i henhold til molekylstrukturen.
Fosfittantioksidanter og svovelholdige antioksidanter er begge hjelpeantioksidanter. Hovedvirkningsmekanismen er å spalte svært aktive hydroperoksider i plast til lavaktive molekyler. Den innenlandske produksjonen og forbruket av fosfittantioksidanter utgjør om lag 30 prosent av den totale innenlandske produksjonen og forbruket av antioksidanter. Svovelholdige antioksidanter produsert i Kina kan deles inn i tre kategorier etter molekylstruktur: tioesterantioksidanter, tiobisfenolantioksidanter og tioeterfenoler.
Ulike typer primære og sekundære antioksidanter, eller samme type antioksidanter med ulike molekylstrukturer, har ulike funksjoner og påføringseffekter, hver med sine egne styrker og svakheter.
Den sammensatte antioksidanten er sammensatt av to eller flere antioksidanter av ulike typer eller ulike varianter av samme type. Det kan lære av hverandre i plastmaterialer og vise en synergistisk effekt. Termooksidativ aldringseffekt. Synergistisk effekt betyr at når to eller flere tilsetningsstoffer brukes i kombinasjon, er påføringseffekten større enn summen av effektene av hvert tilsetningsstoff som brukes alene, det vil si 1 pluss 1﹥2.
Hindrede aminstabilisatorer er en klasse av organiske aminforbindelser med sterisk hindringseffekt, som har fire synergistiske stabiliserende funksjoner: dekomponerer hydroperoksid, slukker oksygen i eksitert tilstand, fanger opp frie radikaler og resirkulerer seg selv. Relativt høymolekylære hindrede aminer er svært effektive og langvarige antioksidanter, samt effektive lysstabilisatorer. De fleste av de hindrede aminene er basert på 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinylgruppen.
2. Utvalg av plastiske antioksidanter
Tilstrekkelig varme må tilføres under polymerisering av plastharpikser, etterbehandling eller bearbeiding av plastprodukter. Varme er en av hovedårsakene til harpiksnedbrytning. Bruken av antioksidanter i harpikspolymerisering eller etterbehandling har gradvis blitt anerkjent av industrien.
Nedbrytningen av PVC-harpiks er ledsaget av hele prosessen med harpikspolymerisering. Vanligvis brukes hindrede fenolantioksidanter som 246, 1076, 245, fosfittantioksidanter som PKY-618 og fettsyresink, epoksidert soyaolje, JC-ZH21, etc.. danne et stabilt system. Blant dem er JC-ZH21 en ny type heterosyklisk nitrogenforbindelse med lav tilsetningsmengde, som kan fange opp frie radikaler, har god stabiliseringseffekt og er kostnadseffektiv.
Polymeriseringsprosessen til ABS, SBS, PS, POM og andre harpikser bruker alle antioksidanter eller kombinerte termiske stabiliseringssystemer, slik som tioesterantioksidanter DLTP, DSTP, fosfittesterantioksidanter PKY-136 osv.
Metylmetakrylat PMMA (ofte kjent som plexiglass) har egenskapene til kjemisk stabilitet, god prosessytelse og utmerkede optiske egenskaper. I det senere stadiet av PMMA-syntese utføres høytemperaturbehandling generelt for å fjerne flyktige forbindelser i harpiksen. Når temperaturen i høytemperaturbehandlingsprosessen når 220 grader eller høyere, begynner endegruppene til de umettede PMMA-molekylkjedene dannet av disproporsjonering av kjederadikaler å bryte bindinger, PMMA-polymeren begynner å brytes ned, de mekaniske egenskapene og gjennomsiktigheten reduseres , og fargen på harpiksen forringes.
Tilsetning av antioksidanter i etterbehandlingsprosessen av PMMA kan effektivt forbedre den termooksidative stabiliteten til PMMA. Rollen til antioksidanter er å øke den innledende dekomponeringstemperaturen og den maksimale nedbrytningshastigheten for PMMA. Hindrede fenoliske antioksidanter kan samtidig øke den innledende dekomponeringstemperaturen og den maksimale nedbrytningshastighetstemperaturen til PMMA. Fosfittantioksidanter kan bare øke den innledende dekomponeringstemperaturen til PMMA, men kan ikke øke den maksimale temperaturen for nedbrytningshastigheten til PMMA.
Polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt (også kjent som høyytelses polyetylenfiber, UHMWPE) har egenskapene til høy styrke, høy modul, lav egenvekt, sterk lysmotstand og høy slitestyrke, samt vannmotstand, fuktmotstand, sjøvannsbestandighet og muggbestandighet. Tretthetsmotstand og lang levetid gjør den til den kommersialiserte høyytelsesfiberen med den høyeste spesifikke styrken i verden.
Produksjonstemperaturen for polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt er omtrent 190 grader, noe som ikke regnes som en høy temperatur. På grunn av den høye smelteviskositeten er imidlertid oppholdstiden i ekstruderen ca. 10 minutter, og oppvarmingstiden er lang. Når innenlandske bedrifter bruker vanlige antioksidantsystemer for produksjon, er den termiske nedbrytningen av harpiksen alvorlig, molekylvekten reduseres fra 4 millioner til mindre enn 3 millioner, og styrken til silken er 15-20 prosent lavere enn den til importert silke, og utseendet er gulnet. Etter å ha brukt det spesielle antioksidanten JC-211B-systemet, reduseres ikke molekylvekten nevneverdig, styrken til silken når nivået til importert silke, og utseendet er hvitt og lyst.
Polypropylenbehandling, spesielt produksjon av polypropylenfilamenter, krever ekstremt strenge ekstruderingsprosesser, og prosesseringstemperaturen er høyere enn 200 grader. Varmpakkede sementposer av polypropylen, asfaltposer osv. må brukes i en periode ved en temperatur på ca. 60 grader; overflatetemperaturen på plastvevde poser som brukes i friluft om sommeren kan nå 70 grader under sollys. Hongrun-pigment: 3132 knallrødt pulver, lyserask rød BBN, lyserask knallrød BBC, gyllen lyserød C, lyserask knallrød 2BP, Lisol magenta 4BP, Lisol Baohong BK, permanent rød F3RK, permanent rød F5RK, Pigmentrød 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 151, Pigment Yellow Yellow 180, Permanent Orange G, Pigment Yellow 64, Phthalocyanine Blue BGS, Phthalocyanine Green G, Pigment Violet 19, Permanent Violet RL og andre organiske pigmenter. For bearbeiding av polypropylenplastvevde poser og kravene til varmebestandig bruk, kan den høyeffektive og spesielle komposittantioksidanten JC-1225 gi god behandling og bruksstabilitet. Tabell 1 viser endringen av smelteindeks for polypropylen med forskjellige antioksidanter. Effekten av antioksidanten JC-1225 er bedre enn den generelle antioksidanten 225.
Å legge masterbatch til harpiks for å produsere alle typer plastprodukter har vært en vanlig metode i plastforedlingsindustrien. For produkter som behandles og produseres ved å tilsette masterbatcher, vil bæreharpiksen som brukes i produksjonen av masterbatcher gjennomgå termisk nedbrytning og mekanisk nedbrytning igjen når bærerharpiksen varmes opp igjen under produksjonsprosessen av plastprodukter, som igjen utløser og akselererer bruk av produktet. varme, oksygen og fotoaldring. Derfor, selv om andelen av bærerharpiksen i masterbatchen i plastproduktene ikke er stor, bør problemet med akselerert aldring forårsaket av sekundær eller mer oppvarming, og påvirkningen på aldringsytelsen til plastproduktene, forårsake masterbatchen. oppmerksomhet fra produksjonsbedrifter og produktforedlingsbedrifter.
Under normale omstendigheter, for masterbatch-produsenter og bedrifter som bruker noen sekundære materialer eller resirkulerte materialer for å produsere plastprodukter, må en kombinasjon av hindrede fenol- og fosfittantioksidanter brukes for å stabilisere systemet under behandlingen.
