Знаење за материјалот за пакување - што предизвикува промена на бојата на пластичните производи?

• Оксидативното разградување на суровините може да предизвика промена на бојата при обликување на висока температура;
• Промената на бојата на бојата на висока температура ќе предизвика промена на бојата на пластичните производи;
• Хемиската реакција помеѓу бојата и суровините или адитивите ќе предизвика промена на бојата;
• Реакцијата помеѓу адитивите и автоматската оксидација на адитивите ќе предизвика промени во бојата;
• Таутомеризацијата на пигментите за боење под дејство на светлина и топлина ќе предизвика промена на бојата на производите;
• Загадувачите на воздухот може да предизвикаат промени во пластичните производи.

1. Предизвикани од пластично калапи

1) Оксидативното разградување на суровините може да предизвика промена на бојата при обликување на висока температура

Кога грејниот прстен или грејната плоча на опремата за обработка на калапи пластика е секогаш во состојба на загревање поради неконтролираното, лесно е да се предизвика локалната температура да биде превисока, што прави суровината да оксидира и да се распаѓа на висока температура. За оние пластики чувствителни на топлина, како што е ПВЦ, полесно е да Кога ќе се појави овој феномен, кога е сериозен, ќе изгори и ќе пожолте, па дури и во црно, придружено со преполнување на голема количина на нискомолекуларни испарливи материи.

Оваа деградација вклучува реакции како што седеполимеризација, случајно сечење на синџирот, отстранување на странични групи и супстанции со мала молекуларна тежина.

• Деполимеризација

Реакцијата на расцепување се јавува на приклучната врска на синџирот, предизвикувајќи ја врската на синџирот да паѓа еден по еден, а генерираниот мономер брзо се испарува. Во тоа време, молекуларната тежина се менува многу бавно, исто како и обратниот процес на полимеризација на синџирот. Како што е термичката деполимеризација на метил метакрилат.

• Случајно сечење на синџирот (деградација)

Исто така познат како случајни прекини или случајни скршени синџири. Под дејство на механичка сила, високоенергетско зрачење, ултразвучни бранови или хемиски реагенси, полимерниот синџир се прекинува без фиксна точка за да произведе полимер со ниска молекуларна тежина. Тоа е еден од начините на разградување на полимерот. Кога полимерниот синџир се разградува случајно, молекуларната тежина брзо опаѓа, а губењето на тежината на полимерот е многу мало. На пример, механизмот на деградација на полиетилен, полиен и полистирен е главно случајна деградација.

Кога полимерите како PE се обликуваат на високи температури, секоја позиција на главниот синџир може да се скрши и молекуларната тежина брзо опаѓа, но приносот на мономерот е многу мал. Овој тип на реакција се нарекува случаен синџир на сечење, понекогаш наречен деградација, полиетилен Слободните радикали формирани по сечење на ланецот се многу активни, опкружени со повеќе секундарен водород, склони кон реакции на пренос на синџир и речиси не се произведуваат мономери.

• Отстранување на супституенти

ПВЦ, PVAc итн. може да претрпат реакција на отстранување на супституентите кога се загреваат, па често се појавува плато на термогравиметриската крива. Кога се загреваат поливинил хлорид, поливинил ацетат, полиакрилонитрил, поливинил флуорид итн., супституентите ќе се отстранат. Земајќи го поливинил хлоридот (ПВЦ) како пример, ПВЦ се обработува на температура под 180~200°C, но на пониска температура (како 100~120°C), почнува да се дехидрогенира (HCl) и многу ја губи HCl брзо на околу 200°C. Затоа, за време на обработката (180-200°C), полимерот има тенденција да стане потемна боја и помала јачина.

Слободниот HCl има каталитички ефект врз дехидрохлорирањето, а металните хлориди, како што е железен хлорид формиран од дејството на водород хлоридот и опремата за преработка, промовираат катализа.

Неколку проценти од абсорбентите на киселина, како што се бариум стеарат, органотин, оловни соединенија итн., мора да се додадат во ПВЦ при термичка обработка за да се подобри неговата стабилност.

Кога комуникацискиот кабел се користи за боење на комуникацискиот кабел, ако полиолефинскиот слој на бакарната жица не е стабилен, на интерфејсот полимер-бакар ќе се формира зелен бакар карбоксилат. Овие реакции промовираат дифузија на бакар во полимерот, забрзувајќи ја каталитичката оксидација на бакарот.

Затоа, со цел да се намали стапката на оксидативна деградација на полиолефините, често се додаваат фенолни или ароматични амински антиоксиданти (AH) за да се прекине горенаведената реакција и да се формираат неактивни слободни радикали A·: ROO·+AH-→ROOH+A·

• Оксидативна деградација

Полимерните производи изложени на воздухот апсорбираат кислород и се подложени на оксидација за да формираат хидропероксиди, понатаму се распаѓаат за да генерираат активни центри, формираат слободни радикали и потоа подлежат на верижни реакции на слободните радикали (т.е. процес на автооксидација). Полимерите се изложени на кислород во воздухот за време на обработката и употребата, а кога се загреваат, оксидативната деградација се забрзува.

Термичката оксидација на полиолефините припаѓа на механизмот на верижна реакција на слободните радикали, кој има автокаталитичко однесување и може да се подели во три чекори: иницирање, раст и завршување.

Сечењето на синџирот предизвикано од групата на хидропероксид доведува до намалување на молекуларната тежина, а главни производи на сечењето се алкохоли, алдехиди и кетони, кои конечно се оксидираат до карбоксилни киселини. Карбоксилните киселини играат главна улога во каталитичката оксидација на металите. Оксидативната деградација е главната причина за влошување на физичките и механичките својства на полимерните производи. Оксидативната деградација варира во зависност од молекуларната структура на полимерот. Присуството на кислород, исто така, може да го интензивира оштетувањето на светлината, топлината, зрачењето и механичката сила врз полимерите, предизвикувајќи посложени реакции на деградација. Антиоксидансите се додаваат во полимерите за да се забави оксидативната деградација.

2) Кога пластиката се обработува и обликува, бојата се распаѓа, избледува и ја менува бојата поради неможноста да издржи високи температури

Пигментите или боите што се користат за боење на пластиката имаат температурна граница. Кога ќе се достигне оваа гранична температура, пигментите или боите ќе претрпат хемиски промени за да произведат различни соединенија со помала молекуларна тежина, а нивните формули за реакција се релативно сложени; различни пигменти имаат различни реакции. И производи, температурната отпорност на различни пигменти може да се тестира со аналитички методи како што е губење на тежината.

2. Боите реагираат со суровините

Реакцијата помеѓу боите и суровините главно се манифестира при преработка на одредени пигменти или бои и суровини. Овие хемиски реакции ќе доведат до промени во бојата и деградација на полимерите, а со тоа ќе ги променат својствата на пластичните производи.

• Редукција на реакција

Одредени високополимери, како најлон и аминопласти, се силни агенси за намалување на киселината во стопена состојба, кои можат да ги намалат и избледат пигментите или боите кои се стабилни на температурите на обработка.

• Алкална размена

Земноалкалните метали во полимерите на ПВЦ емулзија или одредени стабилизирани полипропилени можат да „основат размена“ со земноалкалните метали во боите за да ја променат бојата од сино-црвена во портокалова.

ПВЦ емулзионен полимер е метод во кој VC се полимеризира со мешање во воден раствор на емулгатор (како натриум додекалсулфонат C12H25SO3Na). Реакцијата содржи Na+; со цел да се подобри отпорноста на топлина и кислород на PP, често се додаваат 1010, DLTDP итн. Кислородот, антиоксиданс 1010 е реакција на трансестерификација катализирана од 3,5-ди-терц-бутил-4-хидроксипропионат метил естер и натриум пентаеритритол, а DLTDP се подготвува со реакција на воден раствор на Na2S со акрилонитрил Пропионитрил конечно се хидролизира и се хидролизира добиени со естерификација со лаурил алкохол. Реакцијата содржи и Na+.

За време на обликувањето и преработката на пластичните производи, преостанатиот Na+ во суровината ќе реагира со езерскиот пигмент кој содржи метални јони како што е CIPigment Red48:2 (BBC или 2BP): XCa2++2Na+→XNa2+ +Ca2+

• Реакција помеѓу пигменти и водородни халиди (HX)

Кога температурата се зголемува до 170°C или под дејство на светлина, ПВЦ го отстранува HCI за да формира конјугирана двојна врска.

Полиолефин отпорен на пламен што содржи халоген или обоени пластични производи отпорни на пламен исто така се дехидрохалогенирани HX кога се обликуваат на висока температура.

1) Ултрамарин и HX реакција

Ултрамарин синиот пигмент широко користен во боење на пластика или елиминирање на жолтата светлина, е сулфурно соединение.

2) Пигментот од бакар златен прав го забрзува оксидативното распаѓање на ПВЦ суровините

Бакарните пигменти може да се оксидираат до Cu+ и Cu2+ на висока температура, што ќе го забрза распаѓањето на PVC

3) Уништување на метални јони на полимери

Некои пигменти имаат деструктивен ефект врз полимерите. На пример, езерскиот пигмент од манган CIPigmentRed48:4 не е погоден за обликување на ПП пластични производи. Причината е што јоните на металот на манган со променлива цена катализираат хидропероксид преку пренос на електрони во термичка оксидација или фотооксидација на PP. Распаѓањето на ПП доведува до забрзано стареење на ПП; естерската врска во поликарбонатот лесно се хидролизира и се распаѓа кога се загрева, а штом има метални јони во пигментот, полесно е да се промовира распаѓањето; металните јони, исто така, ќе го промовираат термо-кислородното распаѓање на ПВЦ и другите суровини и ќе предизвикаат промена на бојата.

Сумирајќи, кога се произведуваат пластични производи, тоа е најизводлив и најефикасен начин да се избегне употребата на обоени пигменти кои реагираат со суровините.

3. Реакција помеѓу бои и адитиви

1) Реакцијата помеѓу пигменти кои содржат сулфур и адитиви

Пигментите што содржат сулфур, како што е жолтиот кадмиум (цврст раствор на CdS и CdSe), не се погодни за ПВЦ поради слабата отпорност на киселина и не треба да се користат со адитиви што содржат олово.

2) Реакција на соединенија што содржат олово со стабилизатори што содржат сулфур

Содржината на олово во хром жолтиот пигмент или молибден црвениот реагира со антиоксиданти како што е тиодистеарат DSTDP.

3) Реакција помеѓу пигмент и антиоксиданс

За суровините со антиоксиданси, како што е ПП, некои пигменти ќе реагираат и со антиоксиданти, со што ќе се ослабне функцијата на антиоксидантите и ќе се влоши термичката кислородна стабилност на суровините. На пример, фенолните антиоксиданти лесно се апсорбираат од саѓи или реагираат со нив за да ја изгубат својата активност; фенолни антиоксиданси и јони на титаниум во бели или светло обоени пластични производи формираат фенолни ароматични јаглеводородни комплекси за да предизвикаат пожолтување на производите. Изберете соодветен антиоксиданс или додајте помошни адитиви, како што се анти-киселина цинкова сол (цинк стеарат) или фосфит од типот P2 за да спречите промена на бојата на белиот пигмент (TiO2).

4) Реакција помеѓу пигмент и светлосен стабилизатор

Ефектот на пигментите и светлосните стабилизатори, освен реакцијата на пигментите што содржат сулфур и светлосните стабилизатори што содржат никел, како што е опишано погоре, генерално ја намалува ефикасноста на стабилизаторите на светлина, особено ефектот на попречените амински стабилизатори на светлина и азо-жолтите и црвените пигменти. Ефектот на стабилно опаѓање е поочигледен и не е толку стабилен како необоен. Не постои дефинитивно објаснување за овој феномен.

4. Реакцијата помеѓу адитивите

Ако многу адитиви се користат неправилно, може да се појават неочекувани реакции и производот ќе ја промени бојата. На пример, забавувачот на пламен Sb2O3 реагира со антиоксиданс кој содржи сулфур за да генерира Sb2S3: Sb2O3+–S–→Sb2S3+–O–

Затоа, мора да се внимава при изборот на адитиви кога се размислува за производствени формулации.

5. Помошни причини за автооксидација

Автоматската оксидација на фенолните стабилизатори е важен фактор за промовирање на обезбојување на производи со бела или светла боја. Оваа обезбојување често се нарекува „Пининг“ во странски земји.

Тој е споен со производи за оксидација како што се БХТ антиоксиданти (2-6-ди-терц-бутил-4-метилфенол) и е обликуван како 3,3', 5,5'-стилбен кинонски производ на светло-црвена реакција. Оваа промена на бојата се јавува само во присуство на кислород и вода и во отсуство на светлина. Кога е изложен на ултравиолетова светлина, светло-црвениот стилбен кинон брзо се распаѓа во жолт производ со еден прстен.

6. Таутомеризација на обоени пигменти под дејство на светлина и топлина

Некои обоени пигменти подлежат на тавтомеризација на молекуларната конфигурација под дејство на светлина и топлина, како што е употребата на пигменти CIPig.R2 (BBC) за промена од азо тип во хинонски тип, што го менува оригиналниот ефект на конјугација и предизвикува формирање на конјугирани врски . се намалува, што резултира со промена на бојата од темно сино-блескаво црвено до светло портокалово-црвено.

Во исто време, под катализа на светлината, се распаѓа со вода, менувајќи ја кокристалната вода и предизвикувајќи избледување.

7. Предизвикани од загадувачи на воздухот

Кога пластичните производи се складираат или користат, некои реактивни материјали, без разлика дали се суровини, адитиви или пигменти за боење, ќе реагираат со влага во атмосферата или хемиски загадувачи како киселини и алкалии под дејство на светлина и топлина. Се предизвикуваат различни сложени хемиски реакции, кои со текот на времето ќе доведат до избледување или промена на бојата.

Оваа ситуација може да се избегне или ублажи со додавање соодветни термички стабилизатори на кислород, стабилизатори на светлина или избирање на висококвалитетни адитиви и пигменти за отпорност на временските услови.