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Comment éviter la dégradation par les UV et le vieillissement du plastique

dégradation UV dans le plastique
Afin d'éviter les problèmes de photodégradation et de vieillissement des produits en plastique et de prolonger leur durée de service, il est nécessaire d'ajouter des stabilisants UV et des antioxydants à la formulation. Ils peuvent aider les plastiques à résister à l'oxydation et aux dommages causés par les UV qui peuvent se produire pendant le traitement et dans la nature. Alors, laissez-nous savoir brièvement sur ces deux additifs ci-dessous.
Table des matières

Pour éviter les problèmes de photodégradation et de vieillissement des produits plastiques et prolonger leur durée de service.

Il faut ajouter Stabilisateurs UV et antioxydants à la formulation.

Ils peuvent aider les plastiques à avoir la capacité de résistance aux UV et à l'oxydation qui peuvent se produire pendant le traitement et dans la nature.

Alors, laissez-nous brièvement connaître ces deux additifs ci-dessous.

Qu'est-ce que la résistance aux UV ?

Le stabilisateur UV est une sorte de substance qui peut inhiber ou affaiblir l'effet de dégradation de la lumière UV sur le plastique et améliorer la résistance à la lumière des produits en plastique.

Parce que les plastiques sont souvent affectés par l'oxygène et la lumière dans la nature,
ils subiront une série de réactions, provoquant la rupture, la dégradation et la réticulation des composés des plastiques, entraînant la destruction du plastique.

Stabilisateur UV

Les stabilisants UV sont généralement divisés en 4 catégories :

  1. Stabilisants à la lumière aux amines encombrées (HALS):
    Le type d'inhibiteur d'UV le plus largement utilisé représente environ 60 % de la consommation totale.
    Leur mécanisme consiste à décomposer les hydroperoxydes, à éteindre l'oxygène excité, à éliminer les radicaux libres par photo-oxydation, et les groupes efficaces peuvent être recyclés et régénérés (Cycle Denisov). 
    C'est un stabilisant thermique à longue durée d'action qui peut limiter efficacement le processus de photodégradation.
    Bien que les produits HALS sur le marché soient assez différents, ils adoptent tous une structure cyclique 2,2,6,6-tétraméthylpipéridine.
    Actuellement, les modèles les plus utilisés sont 622, 944, 783, Tinuvine326, Tinuvine327, etc.
Cou
  1. Absorbeurs d'ultraviolets:
    le deuxième plus grand stabilisateur UV, représentant environ 25% de la consommation totale.
    Le rôle des stabilisateurs ultraviolets est généralement d'absorber le rayonnement de la lumière ultraviolette, puis de disperser ces énergies en chaleur de faible niveau.
    Les absorbeurs d'ultraviolets comprennent principalement les benzophénones, les benzotriazoles, les triazines et les salicylates.
    L'absorbeur d'UV le plus couramment utilisé est l'UV326.
  2. Extincteurs :
    Les quenchants sont des substances qui éteignent rapidement et efficacement les molécules excitées par transfert d'énergie entre les molécules,
    qui sont convertis en énergie thermique.
    Le rayonnement se dissipe et retourne à l'état fondamental.
    Les produits industriels sont principalement des quenchers au nickel, des types couramment utilisés dans les films agricoles.
    Cependant, certaines régions ont cessé de l'utiliser en raison du nickel, un métal lourd, entraînant des changements de couleur des plastiques (passage au brun ou au vert).
  3. Agent de protection contre la lumière UV :
    Le mélange maître de noir de carbone, le dioxyde de titane et l'oxyde de zinc sont principalement des agents de protection contre la lumière UV.
    Le noir de carbone est l'un des stabilisants ultraviolets les plus efficaces et les plus couramment utilisés.

Les principaux fabricants étrangers de stabilisants UV comprennent BASF, Clariant, Cytec, Eastman, Asahi Kasei, etc.

Qu'est-ce qu'un antioxydant?

Les antioxydants plastiques sont des substances qui piègent les groupes libres actifs pour produire des groupes libres inactifs ou qui peuvent décomposer les hydroperoxydes polymères produits lors de l'oxydation, stoppant la réaction en chaîne et retardant l'oxydation du polymère.

Ainsi, le polymère peut être traité en douceur et la durée de vie est prolongée.

Les antioxydants sont divisés en antioxydants primaires et antioxydants secondaires.

  1. Antioxydants primaires:
    Les antioxydants primaires les plus couramment utilisés sont les antioxydants phénoliques encombrés.
    Les antioxydants phénoliques encombrés peuvent réagir avec les radicaux libres dans la résine pour générer des groupes actifs inférieurs et des composés stables.
    Les antioxydants phénoliques encombrés ont un faible poids moléculaire, une volatilité et une migration élevées et sont des produits plastiques faciles à colorer.
    Actuellement, le modèle le plus couramment utilisé d'antioxydants polyphénoliques est 1010 et 1076.
    Il représente environ 60% de la consommation totale d'antioxydants localement et à l'étranger.
Antioxydant

2. Antioxydants secondaires comprennent des esters de phosphate et des antioxydants de l'acide thiomalonique :
ils peuvent décomposer efficacement le peroxyde (ROOH) formé par le processus des antioxydants primaires et empêcher la réaction d'oxydation thermique pendant le traitement des polymères.
Les antioxydants secondaires couramment utilisés comprennent l'antioxydant 168, le DLTP, le DSTP, etc.

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Comment choisir les stabilisants anti-UV et les antioxydants

Lors du choix des anti uv stabilisés et antioxydants,
il faut tenir compte de divers facteurs tels que le type et le modèle du plastique,
l'équipement de traitement et les conditions de traitement,
la sélection et l'utilisation d'autres additifs chimiques, l'environnement d'utilisation et la durée de service des produits en plastique.

Les grands principes de référence sont :

  1. Compatibilité:
    Étant donné que les deux ont des degrés de polarité différents, la compatibilité des deux substances doit être prise en compte lors de la sélection.
    Les antioxydants, stabilisés aux UV et les polymères sont généralement combinés à des températures élevées.
    Notez que lors de la conception de la formule, le point de fusion supérieur de l'antioxydant solide et du stabilisant UV ne doit pas être inférieur à la température de traitement du polymère plastique.
  2. Migration:
    La réaction d'oxydation se produit généralement à la surface des produits en plastique, ce qui nécessite que les stabilisants anti-UV et les antioxydants migrent en continu de l'intérieur des produits en plastique vers la surface pour jouer un rôle protecteur. Cependant, la vitesse de migration doit être contrôlée.
    Si la migration est trop rapide, le plastique ne peut pas être protégé longtemps.
    Par conséquent, vous pouvez choisir des modèles avec des poids moléculaires relatifs plus élevés et des points de fusion plus élevés.
  3. La stabilité:
    La stabilité doit également être prise en compte lors de l'application de stabilisants UV et d'antioxydants.
    Les facteurs qui doivent être pris en compte comprennent une faible perte de volatilisation dans divers environnements de traitement et d'utilisation, aucune décoloration, aucune décomposition, aucune réaction avec d'autres additifs et aucun dommage aux machines et équipements.
    Par exemple, les photostabilisants à base d'aminé encombrée sont généralement des substances faiblement alcalines.
    Pour éviter les réactions, les additifs acides ne doivent pas être inclus dans la formulation, et de tels produits en plastique avec HALS ne peuvent pas non plus être utilisés dans des environnements acides.
  4. Processabilité:
    L'ajout de stabilisants anti UV et d'antioxydants affectera la viscosité à l'état fondu de la résine.
    Par conséquent, si leur point de fusion est inférieur à la température de traitement de plus de 100 degrés, ils doivent être transformés en une certaine concentration de mélange maître, puis transformés en mélange de résine.
  5. Protection de l'environnement:
    Une autre question à considérer est l'impact environnemental. 
    Il est également important qu'ils soient toxiques et qu'ils polluent les humains, les animaux, le sol et l'eau.

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