Þekking á umbúðaefni — hvað veldur litabreytingum á plastvörum?

• Oxandi niðurbrot hráefna getur valdið mislitun við mótun við háan hita;
• Aflitun litarefnis við háan hita mun valda mislitun á plastvörum;
• Efnaviðbrögðin milli litarefnisins og hráefna eða aukefna munu valda mislitun;
• Viðbrögðin milli aukefna og sjálfvirkrar oxunar aukefna munu valda litabreytingum;
• Tautomerization litarefna undir áhrifum ljóss og hita mun valda litabreytingum á vörum;
• Loftmengunarefni geta valdið breytingum á plastvörum.

1. Orsakast af plastmótun

1) Oxandi niðurbrot hráefna getur valdið mislitun við mótun við háan hita

Þegar hitunarhringurinn eða hitunarplatan á plastmótunarvinnslubúnaðinum er alltaf í upphitunarástandi vegna stjórnlausrar, er auðvelt að valda því að staðbundið hitastig sé of hátt, sem gerir hráefnið oxast og brotnar niður við háan hita. Fyrir þessi hitaviðkvæmu plastefni, eins og PVC, er auðveldara að Þegar þetta fyrirbæri á sér stað, þegar það er alvarlegt, mun það brenna og verða gult, eða jafnvel svart, ásamt miklu magni af lágsameinda rokgjörnum efnum sem flæða yfir.

Þetta niðurbrot felur í sér viðbrögð eins ogaffjölliðun, tilviljunarkennd keðjubrot, brottnám hliðarhópa og efna með litla mólþunga.

• Affjölliðun

Klofnunarviðbrögðin eiga sér stað á endakeðjuhlekknum, sem veldur því að keðjuhlekkurinn fellur af einn af öðrum og einliðan sem myndast er fljótt rokguð. Á þessum tíma breytist mólþunginn mjög hægt, rétt eins og öfugt ferli keðjufjölliðunar. Svo sem eins og varma affjölliðun metýlmetakrýlats.

• Random Chain Scission (niðurbrot)

Einnig þekkt sem handahófskennd brot eða handahófsbrotnar keðjur. Undir virkni vélræns krafts, mikillar orkugeislunar, úthljóðsbylgna eða efnafræðilegra hvarfefna, brotnar fjölliðakeðjan án fasts punkts til að framleiða fjölliðu með lága sameindaþyngd. Það er ein leiðin til niðurbrots fjölliða. Þegar fjölliðakeðjan brotnar niður af handahófi lækkar mólþunginn hratt og þyngdartap fjölliðunnar er mjög lítið. Til dæmis er niðurbrotskerfi pólýetýlen, pólýen og pólýstýren aðallega af handahófi niðurbrot.

Þegar fjölliður eins og PE eru mótaðar við háan hita getur hvaða staða aðalkeðjunnar brotnað og mólþunginn lækkar hratt, en einliða afraksturinn er mjög lítill. Þessi tegund efnahvarfa er kölluð tilviljunarkennd keðjuklofnun, stundum kölluð niðurbrot, pólýetýlen Sindurefnin sem myndast eftir keðjuskiptingu eru mjög virk, umkringd meira aukavetni, viðkvæmt fyrir keðjuflutningshvörfum og nánast engar einliða myndast.

• Fjarlæging á skiptihópum

PVC, PVAc, o.s.frv. geta gengist undir viðbrögð við að fjarlægja staðgönguefni þegar það er hitað, þannig að háslétta birtist oft á hitaþyngdarferilnum. Þegar pólývínýlklóríð, pólývínýlasetat, pólýakrýlonítríl, pólývínýlflúoríð o.s.frv. eru hituð verða skiptihóparnir fjarlægðir. Með því að taka pólývínýlklóríð (PVC) sem dæmi, er PVC unnið við hitastig undir 180~200°C, en við lægra hitastig (eins og 100~120°C) byrjar það að afhýdróna (HCl) og tapar HCl mjög fljótt við um 200°C. Þess vegna, við vinnslu (180-200°C), hefur fjölliðan tilhneigingu til að verða dekkri á litinn og lægri að styrkleika.

Frítt HCl hefur hvatandi áhrif á afhýdróklóringu og málmklóríð, eins og járnklóríð sem myndast við verkun vetnisklóríðs og vinnslubúnaðar, stuðla að hvata.

Nokkrum prósentum af sýrugleypiefnum, svo sem baríumsterati, lífrænu tini, blýsamböndum osfrv., verður að bæta við PVC við varmavinnslu til að bæta stöðugleika þess.

Þegar samskiptasnúran er notuð til að lita samskiptasnúruna, ef pólýólefínlagið á koparvírnum er ekki stöðugt, mun grænt koparkarboxýlat myndast á fjölliða-koparviðmótinu. Þessi viðbrögð stuðla að dreifingu kopars inn í fjölliðuna og flýta fyrir hvataoxun kopars.

Þess vegna, til að draga úr oxandi niðurbrotshraða pólýólefína, er fenólískum eða arómatískum amín andoxunarefnum (AH) oft bætt við til að binda enda á ofangreind viðbrögð og mynda óvirkar sindurefna A·: ROO·+AH-→ROOH+A·

• Oxandi niðurbrot

Fjölliðuvörur sem verða fyrir loftinu gleypa súrefni og gangast undir oxun til að mynda hýdróperoxíð, brotna frekar niður til að mynda virkar stöðvar, mynda sindurefna og gangast síðan undir keðjuhvörf sindurefna (þ.e. sjálfvirkt oxunarferli). Fjölliður verða fyrir súrefni í loftinu við vinnslu og notkun og við hitun er oxandi niðurbroti hraðað.

Hitaoxun pólýólefína tilheyrir keðjuverkunarkerfi sindurefna, sem hefur sjálfhverfa hegðun og má skipta í þrjú skref: upphaf, vöxt og uppsögn.

Keðjubrotið af völdum hýdroperoxíðhópsins leiðir til lækkunar á mólþunga og helstu afurðir klofningsins eru alkóhól, aldehýð og ketón, sem að lokum oxast í karboxýlsýrur. Karboxýlsýrur gegna stóru hlutverki í hvataoxun málma. Oxandi niðurbrot er aðalástæðan fyrir versnun á eðlis- og vélrænni eiginleikum fjölliða vara. Oxandi niðurbrot er mismunandi eftir sameindabyggingu fjölliðunnar. Tilvist súrefnis getur einnig aukið skemmdir á ljósi, hita, geislun og vélrænni krafti á fjölliður, sem veldur flóknari niðurbrotsviðbrögðum. Andoxunarefnum er bætt við fjölliður til að hægja á oxandi niðurbroti.

2) Þegar plastið er unnið og mótað brotnar litarefnið niður, dofnar og breytir um lit vegna vanhæfni þess til að standast háan hita

Litarefnin eða litarefnin sem notuð eru við plastlitun hafa hitamörk. Þegar þessu hámarkshitastigi er náð munu litarefnin eða litarefnin gangast undir efnafræðilegar breytingar til að framleiða ýmis efnasambönd með lægri mólþunga og hvarfformúlur þeirra eru tiltölulega flóknar; mismunandi litarefni hafa mismunandi viðbrögð. Og vörur, hitaþol mismunandi litarefna er hægt að prófa með greiningaraðferðum eins og þyngdartapi.

2. Litarefni hvarfast við hráefni

Viðbrögð litarefna og hráefna koma aðallega fram í vinnslu ákveðinna litarefna eða litarefna og hráefna. Þessi efnahvörf munu leiða til breytinga á lit og niðurbroti fjölliða og þar með breyta eiginleikum plastvara.

• Minnkunarviðbrögð

Ákveðnar háfjölliður, eins og nylon og amínóplast, eru sterk sýruminnkandi efni í bráðnu ástandi, sem geta dregið úr og dofnað litarefni eða litarefni sem eru stöðug við vinnsluhitastig.

• Alkaline Exchange

Jarðalkalímálmar í PVC fleytifjölliðum eða ákveðnum stöðugum pólýprópýlenum geta „grunnskipti“ við jarðalkalímálma í litarefnum til að breyta litnum úr blárauðu í appelsínugult.

PVC fleyti fjölliða er aðferð þar sem VC er fjölliðað með því að hræra í ýruefni (eins og natríumdódesýlsúlfónat C12H25SO3Na) vatnslausn. Hvarfið inniheldur Na+; til að bæta hita- og súrefnisviðnám PP er oft bætt við 1010, DLTDP o.fl. Súrefni, andoxunarefni 1010 er umesterunarhvarf sem hvatt er af 3,5-dí-tert-bútýl-4-hýdroxýprópíónat metýlesteri og natríumpentaerytrítóli og DLTDP er útbúið með því að hvarfa Na2S vatnslausn við akrýlonítríl Própíónítríl er vatnsrofið til að mynda sýru, þíódóprópíón. fæst með esterun með laurylalkóhóli. Hvarfið inniheldur einnig Na+.

Við mótun og vinnslu á plastvörum mun Na+ leifar í hráefninu hvarfast við vatnslitarefnið sem inniheldur málmjónir eins og CIPigment Red48:2 (BBC eða 2BP): XCa2++2Na+→XNa2+ +Ca2+

• Viðbrögð milli litarefna og vetnishalíða (HX)

Þegar hitastigið hækkar í 170°C eða undir áhrifum ljóss fjarlægir PVC HCI til að mynda samtengd tvítengi.

Halógen-innihaldandi logavarnarefni pólýólefín eða litaðar logavarnarefni plastvörur eru einnig dehydrohalogenated HX þegar þær eru mótaðar við háan hita.

1) Ultramarine og HX viðbrögð

Ultramarine blátt litarefni sem er mikið notað í plastlitun eða útrýming gult ljós, er brennisteinsefnasamband.

2) Kopargull duft litarefni flýtir fyrir oxandi niðurbroti PVC hráefna

Koparlitarefni er hægt að oxa í Cu+ og Cu2+ við háan hita, sem mun flýta fyrir niðurbroti PVC

3) Eyðing málmjóna á fjölliðum

Sum litarefni hafa eyðileggjandi áhrif á fjölliður. Til dæmis er manganvatnslitarefnið CIPigmentRed48:4 ekki hentugur fyrir mótun á PP plastvörum. Ástæðan er sú að breytilegt verð málmmanganjóna hvata hýdróperoxíð með flutningi rafeinda í varmaoxun eða ljósoxun PP. Niðurbrot PP leiðir til hraðari öldrun PP; estertengi í pólýkarbónati er auðvelt að vatnsrofna og brjóta niður þegar það er hitað, og þegar það eru málmjónir í litarefninu er auðveldara að stuðla að niðurbrotinu; málmjónir munu einnig stuðla að hitasúrefnisniðurbroti PVC og annarra hráefna og valda litabreytingum.

Til að draga saman, þegar plastvörur eru framleiddar er það raunhæfasta og árangursríkasta leiðin til að forðast notkun litaðra litarefna sem hvarfast við hráefni.

3. Viðbrögð litarefna og aukaefna

1) Viðbrögðin milli litarefna sem innihalda brennistein og aukefna

Litarefni sem innihalda brennistein, eins og kadmíumgult (föst lausn af CdS og CdSe), henta ekki fyrir PVC vegna lélegrar sýruþols og ætti ekki að nota með aukefnum sem innihalda blý.

2) Hvarf efnasambanda sem innihalda blý við sveiflujöfnunarefni sem innihalda brennistein

Blýinnihald í krómgulu litarefni eða mólýbdenrauðu hvarfast við andoxunarefni eins og thiodistearate DSTDP.

3) Viðbrögð litarefnis og andoxunarefnis

Fyrir hráefni með andoxunarefnum, eins og PP, munu sum litarefni einnig bregðast við andoxunarefnum og veikja þannig virkni andoxunarefna og gera varma súrefnisstöðugleika hráefna verri. Til dæmis eru fenól andoxunarefni auðveldlega frásogast af kolsvarti eða hvarfast við þau til að missa virkni sína; fenól andoxunarefni og títanjónir í hvítum eða ljósum plastvörum mynda fenólarómatískar kolvetniskomplexar sem valda gulnun á vörum. Veldu viðeigandi andoxunarefni eða bættu við aukaefnum, svo sem andsýru sinksalti (sinksterat) eða P2 gerð fosfíts til að koma í veg fyrir mislitun hvíts litarefnis (TiO2).

4) Viðbrögð á milli litarefnis og ljósstöðugleika

Áhrif litarefna og ljósjöfnunarefnis, að undanskildum viðbrögðum litarefna sem innihalda brennistein og ljósstöðugleika sem innihalda nikkel, eins og lýst er hér að ofan, dregur almennt úr virkni ljóssjöfnunarefna, sérstaklega áhrif hindruðs amíns ljósjöfnunar og asógulra og rauðra litarefna. Áhrif stöðugrar hnignunar eru augljósari og þau eru ekki eins stöðug og ólituð. Það er engin ákveðin skýring á þessu fyrirbæri.

4. Viðbrögðin milli aukefna

Ef mörg aukefni eru notuð á rangan hátt geta óvænt viðbrögð átt sér stað og varan breytist um lit. Til dæmis hvarfast logavarnarefnið Sb2O3 við andoxunarefni sem inniheldur brennistein og myndar Sb2S3: Sb2O3+–S–→Sb2S3+–O–

Því þarf að gæta varúðar við val á aukefnum þegar litið er til framleiðslusamsetninga.

5. Auka sjálfsoxun orsakir

Sjálfvirk oxun fenóla stöðugleika er mikilvægur þáttur til að stuðla að aflitun hvítra eða ljósa vara. Þessi litabreyting er oft kölluð „bleikur“ í erlendum löndum.

Það er tengt oxunarefnum eins og BHT andoxunarefnum (2-6-dí-tert-bútýl-4-metýlfenól) og er í laginu eins og 3,3′,5,5′-stilben kínón ljósrauð hvarfefni, Þessi aflitun á sér stað aðeins í nærveru súrefnis og vatns og í fjarveru ljóss. Þegar það verður fyrir útfjólubláu ljósi brotnar ljósrauða stilben kínónið hratt niður í gula eins hringa vöru.

6. Tautomerization litaðra litarefna undir áhrifum ljóss og hita

Sum lituð litarefni gangast undir tautomerization sameindastillingar undir áhrifum ljóss og hita, svo sem notkun CIPig.R2 (BBC) litarefna til að breytast úr asógerð í kínóngerð, sem breytir upprunalegu samtengingaráhrifum og veldur myndun samtengdra tengsla . minnka, sem leiðir til litabreytingar úr dökkbláu-glórarautt yfir í ljósappelsínugult-rautt.

Á sama tíma, undir hvata ljóssins, brotnar það niður með vatni, breytir samkristalvatninu og veldur dofna.

7. Af völdum loftmengunarefna

Þegar plastvörur eru geymdar eða notaðar munu sum hvarfgjarn efni, hvort sem er hráefni, aukefni eða litarefni, hvarfast við raka í andrúmsloftinu eða efnamengun eins og sýrur og basa undir áhrifum ljóss og hita. Ýmis flókin efnahvörf verða af völdum, sem munu leiða til þess að hverfa eða mislitast með tímanum.

Hægt er að koma í veg fyrir eða draga úr þessu ástandi með því að bæta við viðeigandi hitauppstreymi súrefnisjafnara, ljósjafnara eða velja hágæða veðurþolið aukefni og litarefni.