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Cómo evitar la degradación y el envejecimiento de los rayos ultravioleta en el plástico

Estabilizador ultravioleta
Para evitar los problemas de fotodegradación y envejecimiento de los productos plásticos y extender su duración de servicio, es necesario agregar estabilizadores UV y antioxidantes a la formulación. Pueden ayudar a los plásticos a resistir la oxidación y el daño de los rayos UV que pueden ocurrir durante el procesamiento y en la naturaleza. Entonces, háganos saber brevemente sobre estos dos aditivos a continuación.
Tabla de Contenido

Para evitar problemas de fotodegradación y envejecimiento de los productos plásticos y prolongar su vida útil.

Es necesario agregar Estabilizadores UV y antioxidantes a la formulación.

Pueden ayudar a que los plásticos tengan la capacidad de resistencia a los rayos UV y a la oxidación que pueden ocurrir durante el procesamiento y en la naturaleza.

Entonces, háganos saber brevemente sobre estos dos aditivos a continuación.

¿Qué es resistente a los rayos UV?

El estabilizador UV es un tipo de sustancia que puede inhibir o debilitar el efecto de degradación de la luz UV sobre el plástico y mejorar la resistencia a la luz de los productos plásticos.

Debido a que los plásticos a menudo se ven afectados por el oxígeno y la luz en la naturaleza,
sufrirán una serie de reacciones, lo que hará que los compuestos de los plásticos se rompan, degraden y entrecrucen, lo que lleva a la destrucción del plástico.

Estabilizador Uv

Los estabilizadores UV generalmente se dividen en 4 categorías:

  1. Estabilizadores de luz de amina obstaculizada (HALS):
    El tipo de inhibidor UV más utilizado y representa alrededor del 60% del consumo total.
    Su mecanismo es descomponer los hidroperóxidos, extinguir el oxígeno excitado, eliminar los radicales libres por fotooxidación y los grupos efectivos pueden reciclarse y regenerarse.Ciclo de Denisov). 
    Es un estabilizador térmico de acción prolongada que puede limitar eficazmente el proceso de fotodegradación.
    Aunque los productos HALS en el mercado son bastante diferentes, todos adoptan una estructura de anillo de 2,2,6,6-tetrametilpiperidina.
    Actualmente, los modelos más utilizados son 622, 944, 783, Tinuvin326, Tinuvin327, etc.
Cuello
  1. Absorbedores de ultravioleta:
    el segundo estabilizador UV más grande, que representa alrededor del 25% del consumo total.
    El papel de los estabilizadores ultravioleta es generalmente absorber la radiación de la luz ultravioleta y luego dispersar estas energías en calor de bajo nivel.
    Los absorbentes ultravioleta incluyen principalmente benzofenonas, benzotriazoles, triazinas y salicilatos.
    El absorbente UV más utilizado es UV326.
  2. Apagadores:
    Los apagadores son sustancias que apagan rápida y efectivamente las moléculas excitadas a través de la transferencia de energía entre moléculas,
    que se convierten en energía térmica.
    La radiación se disipa y vuelve al estado fundamental.
    Los productos industriales son principalmente enfriadores de níquel, tipos comúnmente utilizados en películas agrícolas.
    Sin embargo, en algunas zonas se ha dejado de utilizar debido al metal pesado del níquel y al cambio de color de los plásticos (cambio a marrón o verde).
  3. Agente de protección contra la luz UV:
    El masterbatch de negro de humo, el dióxido de titanio y el óxido de zinc son principalmente agentes de protección contra la luz ultravioleta.
    El negro de carbón es uno de los estabilizadores ultravioleta más efectivos y comúnmente utilizados.

Los principales fabricantes extranjeros de estabilizadores UV incluyen BASF, Clariant, Cytec, Eastman, Asahi Kasei, etc.

¿Qué es un antioxidante?

Los antioxidantes plásticos son sustancias que atrapan grupos libres activos para producir grupos libres inactivos o que pueden descomponer los hidroperóxidos de polímero producidos durante la oxidación, deteniendo la reacción en cadena y retrasando la oxidación del polímero.

Por lo tanto, el polímero se puede procesar sin problemas y se prolonga la vida útil.

Los antioxidantes se dividen en antioxidantes primarios y antioxidantes secundarios.

  1. Antioxidantes primarios:
    Los antioxidantes primarios más utilizados son los antioxidantes fenólicos impedidos.
    Los antioxidantes de fenol impedido pueden reaccionar con los radicales libres en la resina para generar grupos activos más bajos y compuestos estables.
    Los antioxidantes fenólicos impedidos tienen bajo peso molecular, alta volatilidad y migración y son productos plásticos fáciles de teñir.
    En la actualidad, el modelo más utilizado de polifenoles antioxidantes es 1010 y 1076.
    Representa alrededor del 60% del consumo total de antioxidantes a nivel local y en el extranjero.
Suero antioxidante

2. Antioxidantes secundarios incluyen ésteres de fosfato y antioxidantes del ácido tiomalónico:
pueden descomponer eficazmente el peróxido (ROOH) formado por el proceso de los antioxidantes primarios y prevenir la reacción de oxidación térmica durante el procesamiento del polímero.
Los antioxidantes secundarios comúnmente utilizados incluyen el antioxidante 168, DLTP, DSTP, etc.

Rooh
Roh

Cómo elegir estabilizadores anti-UV y antioxidantes

Al elegir anti uv estabilizado y antioxidantes,
es necesario considerar varios factores como el tipo y modelo del plástico,
el equipo de procesamiento y las condiciones de procesamiento,
la selección y el uso de otros aditivos químicos, el entorno de uso y el período de servicio de los productos plásticos.

Los principales principios de referencia son:

  1. Compatibilidad:
    Debido a que ambos tienen diferentes grados de polaridad, se debe considerar la compatibilidad de las dos sustancias al seleccionar.
    Los antioxidantes, los estabilizados contra los rayos ultravioleta y los polímeros generalmente se combinan a altas temperaturas.
    Tenga en cuenta que al diseñar la fórmula, el punto de fusión superior del antioxidante sólido y el estabilizador UV no debe ser inferior a la temperatura de procesamiento del polímero plástico.
  2. Migración:
    La reacción de oxidación generalmente ocurre en la superficie de los productos plásticos, lo que requiere que los estabilizadores anti UV y los antioxidantes migren continuamente desde el interior de los productos plásticos hacia la superficie para desempeñar un papel protector. Sin embargo, es necesario controlar la velocidad de la migración.
    Si la migración es demasiado rápida, el plástico no se puede proteger durante mucho tiempo.
    Por lo tanto, puede elegir modelos con pesos moleculares relativos más grandes y puntos de fusión más altos.
  3. Estabilidad:
    La estabilidad también debe tenerse en cuenta al aplicar estabilizadores UV y antioxidantes.
    Los factores que deben tenerse en cuenta incluyen una baja pérdida de volatilización en varios entornos de procesamiento y uso, sin decoloración, sin descomposición, sin reacción con otros aditivos y sin daños a la maquinaria y el equipo.
    Por ejemplo, los estabilizadores de luz de amina impedida son generalmente sustancias de baja alcalinidad.
    Para evitar reacciones, no se deben incluir aditivos ácidos en la formulación, y tampoco estos productos plásticos con HALS se pueden usar en ambientes ácidos.
  4. Procesabilidad:
    Agregar estabilizadores anti UV y antioxidantes afectará la viscosidad de fusión de la resina.
    Por lo tanto, si su punto de fusión es inferior a la temperatura de procesamiento en más de 100 grados, deben convertirse en una cierta concentración de masterbatch y luego procesarse en la mezcla de resina.
  5. Protección ambiental:
    Otra cuestión que debe considerarse es el impacto ambiental. 
    También es importante si son tóxicos y contaminarán a los humanos, los animales, el suelo y el agua.

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