Как мы все знаем, ПВХ-материалы составляют очень большую долю российской пластмассовой промышленности, так как же использовать хорошие добавки, чтобы ПВХ не менял цвет и выглядел белее?

При производстве и применении ПВХ-профилей происходит реакция термофотоокисления. Под действием тепла и давления полимер окисляется следами влаги, кислот, щелочей и других примесей и воздуха, при этом молекулярная масса уменьшается, а макромолекулярная структура изменяется. .

Этот вид химического изменения называется деградацией, и его наиболее интуитивным проявлением является пожелтение поверхности, постепенная потеря блеска и серьезное даже поседение. Изменение цвета профиля заставляет клиентов сомневаться в эксплуатационных характеристиках ПВХ-материала, и последствия этого серьезны.

1. Изменение цвета ПВХ-профиля

1. Изменение цвета из-за старения под воздействием тепла, кислорода и света

Многие думают, что для решения проблемы несоответствия цвета при обработке профиля, если линия по производству желтого профиля снизит температуру обработки, разницу в цвете можно уменьшить. Однако некоторые считают, что ПВХ, ХПЭ, стабилизаторы и другие основные и вспомогательные сырьевые материалы разных партий ПВХ, ХПЭ, стабилизаторов и т. д. будут иметь разные различия в цвете во время обработки.

В этом случае даже однократное добавление определенного количества отбеливателя и антифотостареющего агента не даст большого эффекта. Основным проявлением изменения цвета под воздействием тепла, кислорода и света является пожелтение профиля. Некоторые производители стабилизаторов утверждают, что их продукция может сократить количество копий и снизить стоимость по сравнению с аналогичными производителями, когда они продвигают свою продукцию. Возможно изготовление профилей с удовлетворительным внешним видом, однако при переработке отходов и при строгих требованиях к температуре процесса, из-за недостаточной эффективности термостойкости, повреждение молекулярной структуры ПВХ не заметно невооруженным глазом, поэтому в процессе производства возникают некоторые из следующих ситуаций:

(1) При обработке профиля обнаруживается, что цвет неоднороден (например, допускается небольшое отклонение цвета);

(2) Профиль явно желтеет после нагрева и деформации;

(3) Состояние хорошее после нагрева, но профили станут серыми через короткое время, когда из них делают двери и окна. Профиль не желтеет при обычном производстве, но желтеет в последующих оконных изделиях. В процессе производства профиля, когда основные условия, такие как сырье и формы, остаются неизменными, если температура секции пластификации и секции гомогенизации увеличивается примерно на 5°C, полученный профиль имеет тенденцию к пожелтению, что также указывает на недостаточную эффективность его термостабильности. Количество термостабилизатора следует увеличить, особенно когда в формулу добавляют отбеливающие добавки, такие как флуоресцентный отбеливатель, термостабилизатора недостаточно, и эффект отбеливания не очевиден.

2. Связь между молекулярной структурой ПВХ и цветом

(1) Поскольку смола ПВХ является разновидностью термочувствительного пластика, ее светостойкость низкая. Под действием тепла и света разветвленная цепь будет подвергаться реакции de-HCl и молекулам полиеновой структуры. Когда количество сопряженных двойных связей в основной цепи не слишком велико, она будет производиться. При небольшой хроматической аберрации хлористый водород сначала будет реагировать с окружающими потенциально кислото-реактивными веществами, и его сопряженная двойная связь станет новой активной позицией в молекулярной цепи ПВХ. После того, как свет спровоцирует превращение в макромолекулярные свободные радикалы, ПВХ склонен к окислению, что приводит к обесцвечиванию.

(2) В смоле ПВХ имеется определенное количество низкомолекулярных компонентов, что снижает термостойкость полимера. Механизм разложения ПВХ включает свободнорадикальный механизм, ионный механизм и механизм одиночной молекулы. Помимо стабилизаторов, разлагающих ПВХ, существуют На это может влиять качество самой ПВХ-смолы, например, слишком ли много остаточного инициатора в ПВХ-смоле.

(3) Если в полимере есть определенные примеси, например, инициаторы, катализаторы, кислоты и щелочи, добавленные в процессе полимеризации, не могут быть полностью удалены, или поглощение воды во время хранения и транспортировки снизит стабильность полимера. Поскольку эти вещества могут вызывать реакции молекулярно-ионной деградации, CPE содержит больше низкомолекулярных веществ, таких как Cl2 и HCl, которые могут легко ускорить термическое разложение смолы. Поэтому для плохо стабильной системы ПВХ+CPE проблема пожелтения некоторых профилей также может быть устранена путем увеличения количества стабилизатора.

(4) Жесткий структурный профиль ПВХ, который представляет собой смешанную систему, состоящую из полифазного полимера с ПВХ в качестве непрерывной фазы и смеси термостабилизатора замешивания, светостабилизатора, смазки, наполнителя и пигмента. Когда ПВХ-профиль подвергается воздействию естественной среды Когда ПВХ-компонент дегидрохлорируется, исходный компонент карбоната кальция преобразуется в новый компонент хлорида кальция, который диспергируется в слое продукта окислительной деградации и образует потенциальные участки поглощения воды, что является одной из причин пожелтения наружных профилей.

(5) Помимо температуры и напряжения, пластмассы подвергаются сдвиговому напряжению и напряжению растяжения в таких процессах, как сильное перемешивание, холодное перемешивание и экструзия перед формованием, что приводит к термической деградации.

При решении хроматической аберрации один метод не может решить проблему идеально. Например, быстрее решить проблему из комплексного рассмотрения следующих четырех аспектов:

(1) Цвет становится белее при снижении температуры обработки, чем без снижения температуры обработки;

(2) Эффект от простого добавления одной свинцовой соли к композитному стабилизатору лучше, чем от отсутствия добавления композитного стабилизатора;

(3) Простое добавление стабилизаторов не так хорошо, как использование частичных стабилизаторов и отбеливающих мастербатчей или наполнителей с высокой степенью белизны для быстрого усиления эффекта диоксида титана;

(4) Лучше просто добавить диоксид титана и умеренно добавить некоторые внутренние смазочные вещества. Обычно считается, что низкомолекулярные вещества оказывают пластифицирующее действие на полимеры. Один из механизмов заключается в том, что взаимодействие между макромолекулами и малыми молекулами заменяет взаимодействие между макромолекулами, что значительно облегчает перемещение макромолекулярных сегментов.

Вышеуказанные меры предотвратят разложение ПВХ в различной степени и уменьшат непостоянство цвета при обработке профиля. Автор считает, что наиболее эффективным способом является оптимизация конструкции из стабильной системы и фундаментальное подавление сопряженной полихроматической структуры ПВХ.

В производственной практике самодельная ультрафиолетовая лампа использовалась для проведения ультрафиолетового старения профиля в течение 12 часов, и было очевидное изменение цвета. Несомненно, необходимо своевременно проводить испытания продукта на воздействие естественных погодных условий и старение, чтобы отсеять формулу с превосходной стойкостью к погодным условиям из-за особенностей мелкого материала.

3. Изменение цвета свинцово-серных загрязнений

Согласно отзывам клиентов: «После того, как ПВХ-профиль подвергается воздействию дождя и сильного солнечного света на открытом воздухе, поверхность профиля меняет цвет, а некоторые профили на одном и том же окне меняют цвет сильнее в месте, где остаются капли дождя, и цвет поверхности становится светло-серым или светло-серым.

Среди прочих причин, неравномерное распределение ультрамарина синего как светло-голубого красителя является одной из причин. Серосодержащее соединение ультрамарин-алюмосиликат является щелочестойким и не кислотостойким. Он используется в большом количестве или накапливается в большом количестве в ПВХ-профилях. Теоретически, черный сульфид свинца может образовываться при взаимодействии с серосодержащими соединениями, и явление обесцвечивания появилось на многих заводах по производству дверей и окон из профилей. Это заслуживающая внимания проблема для заводов по производству профилей, которые используют стабилизаторы серии солей свинца при добавлении диоксида титана и ультрамарина более низкого качества.

Некоторые производители также сообщают, что профили, контактирующие с резиновыми уплотнителями, также имеют очевидное обесцвечивание, и обесцвечивание распространяется на окружение. Помимо плохих уплотнений, содержащих легко осаждающиеся маслянистые материалы, другой причиной является воздействие остаточной серы и свинца в резиновых уплотнениях. Результат производства сульфида свинца.

2. Отбеливание ПВХ-профиля

1). Принцип отбеливания и выбор модели оптического отбеливателя

Оптический отбеливатель — это особое порошкообразное органическое вещество, способное поглощать ультрафиолетовые световые волны 300–400 нм, преобразовывать поглощенную энергию и излучать фиолетовую или синюю флуоресценцию 420–480 нм, а также использовать ее для компенсации потери отражения субстратом фиолетовых или синих длин волн. Поэтому можно сказать, что оптический отбеливатель не только отбеливает, но и обладает определенным эффектом поглощения ультрафиолета. Небольшое количество синего пигмента добавляется в белый продукт для достижения цели «затенения желтого».

Оптический отбеливатель увеличивает количество отраженного света и играет роль «добавления света», что отличается от эффекта «осветления» при добавлении синего и отбеливании. Увеличивает яркость поверхности продукта, делает цвет продукта более четким и ярким и достигает эффекта отбеливания «сияющего и сияющего». При выборе типа оптического отбеливателя следует учитывать температуру плавления и разложения, светостойкость, растворимость и максимальную длину волны поглощения.

Такие оптические отбеливатели типа PF имеют низкую температуру разложения, начальная температура разложения составляет 178 ℃, максимальная длина волны поглощения составляет 363 нм, и происходит сублимация. Хотя цена низкая, эффект не очень хороший. Если выбрать оптический отбеливатель OB, температура плавления составляет 196-203 ℃, температура разложения превышает 220 ℃, максимальная длина волны поглощения составляет 375 нм; оптический отбеливатель OB-1, температура плавления составляет 353-359 ℃, максимальная длина волны поглощения составляет 374 нм, максимальная длина волны флуоресценции излучения составляет 434 нм, особенно подходит для изделий из ПВХ. Кроме того, «FP-127» отлично совместим с ПВХ и также может использоваться для изделий из ПВХ.

Сегодня мы в основном представляем вам оптический отбеливатель OB-1.

Главной особенностью оптического отбеливателя OB-1 является высокая температура плавления, которая может достигать 360 градусов по Цельсию, что является хорошим выбором для производства высокотемпературных продуктов.

Оптический отбеливатель OB-1 имеет два цвета внешнего вида: зеленый и желтый. Отбеливающий эффект тот же, за исключением того, что оттенок желтого OB-1 немного фиолетовый. Но для клиентов, которые производят цветные мастербатчи, желто-зеленый вид флуоресцентного отбеливателя OB-1 напрямую влияет на внешний цвет частиц, поэтому будьте внимательны при выборе.

Оптический отбеливатель OB-1 широко используется в производстве пластмасс PP, PET, PS, ABS, HDPE, LDPE, PVC, PBT и т. д. Кроме того, оптический отбеливатель OB-1 также широко используется в производстве полиэфирного штапельного волокна и цветных мастербатчей.

2). Диоксид титана

Диоксид титана — отличный белый пигмент, широко используемый в пластиковых профилях. Он также является очень хорошим светозащитным агентом.

Диоксид титана рутилового типа (тип R) имеет относительную плотность 4,26 и показатель преломления 2,72. Он может отражать или преломлять большую часть видимого света и может полностью поглощать ультрафиолетовый свет с длиной волны менее 410 нм. Он обладает хорошей термостойкостью и устойчивостью к атмосферным воздействиям, а также имеет сильный эффект экранирования ультрафиолетовых лучей. Один из важных видов сырья для устойчивости профилей к атмосферным воздействиям.

Диоксид титана также обладает эффектом ингибирования дегидрохлорирования ПВХ и замедления разложения ПВХ. Однако из-за его высокой рыночной цены некоторые заводы по производству профилей сократили количество диоксида титана до 3,6 частей или даже меньше, чтобы снизить затраты, что значительно снижает профиль. Что касается устойчивости к атмосферным воздействиям, в литературе есть сообщения: когда содержание диоксида титана в продукте составляет 8%, коэффициент покрытия, как правило, сбалансирован, и бесполезно превышать диапазон.

Поскольку добавление диоксида титана к полимерному материалу увеличит вязкость, уменьшит текучесть и увеличит крутящий момент, что вызовет трудности при обработке. Обычно добавляют около 5 частей. Если белизна недостаточна, можно добавить небольшое количество флуоресцентного отбеливающего агента.

3). Выбор пигментов

Многие производители используют неорганические пигменты для отбеливания и тонирования ультрамарином. Они считают, что неорганические пигменты обладают хорошей светостойкостью, но не знают, что их светостойкость составляет всего 1-2 (доказано компанией Guangzhou Aging). Хотя ультрамариновый синий обладает хорошей термостойкостью, его кислотостойкость очень плохая. Поскольку ПВХ будет разлагать хлористый водород во время обработки, при неравномерном смешивании он легко разлагается и обесцвечивает некоторые полимерные материалы с высоким содержанием ультрамарина и образует свободную серу, которая, в свою очередь, реагирует со стабилизатором соли свинца, образуя сульфид свинца, в результате чего белый профиль темнеет.

Использование флуоресцентного отбеливающего агента и фталоцианина синего для отбеливания и тонирования в ПВХ-профилях имеет лучшую устойчивость к атмосферным воздействиям, чем ультрамариновый синий. Однако дозировку фталоцианина синего нелегко контролировать. Скорость окрашивания пигмента фталоцианина синего на 100 кг ПВХ/1,5 г в 20 раз больше, чем у ультрамаринового синего, который склонен к хроматической аберрации. Более того, поскольку общий фталоцианиновый синий дает зеленый свет, сенсорный эффект не очень хороший.