1. أثناء صب درجة الحرارة العالية ، يتأكسد راتنج المصفوفة وتدهوره وتغير لونه
عندما تكون حلقة التدفئة أو لوحة التدفئة لمعدات معالجة صب البلاستيك في حالة تسخين بسبب فقدان السيطرة ، يكون من السهل أن تؤدي إلى درجة حرارة محلية عالية جدًا ، مما يجعل أكسدة الراتنج والتحلل في درجة حرارة عالية ، لتلك الحرارة- من الأرجح أن تحدث هذه الظاهرة ، مثل PVC ، وما إلى ذلك ، من الأرجح أن تحدث هذه الظاهرة أثناء معالجة الصب ، عندما تكون خطيرة ، ستحرق الأصفر ، أو حتى الأسود ، ويرافقها عدد كبير من المتطوعات الجزيئية المنخفضة.
يتضمن هذا التحلل إزالة البلمرة ، وكسر السلسلة العشوائية ، والمجموعة الجانبية وإزالة المادة الجزيئية المنخفضة وردود الفعل الأخرى.
(1) إزالة البلمرة
ينكسر نظام إزالة البلمرة في نهاية الجزيء الكبير أولاً ، ثم يزيل المونومر بسرعة وفقًا لآلية الارتباط ، خاصةً عندما تكون درجة حرارة البلمرة أعلى من الحد الأعلى.
(2) استراحة سلسلة عشوائية (تدهور)
بالنسبة للبوليمرات مثل PE في صب درجات الحرارة العالية ، يمكن كسر السلسلة الرئيسية في أي وضع ، ويتقل الوزن الجزيئي بسرعة ، لكن محصول المونومر صغير جدًا ، ويسمى هذا التفاعل كسر السلسلة العشوائية ، والمعروف أيضًا باسم التحلل ، وسلسلة البولي إيثيلين تتشكل كسر بعد النشاط الجذري الحرة للغاية ، وهناك المزيد من الهيدروجين الثانوي حوله ، ويسهل حدوث تفاعل نقل السلسلة ، ولا يوجد إنتاج مونومر تقريبًا.
(3) إزالة البدائل
عندما يتم تسخين كلوريد البولي فينيل ، أسيتات البوليفينيل ، بولي أكريلونيتريل ، فلوريد البولي فينيل ، وما إلى ذلك. أخذ كلوريد البولي فينيل (PVC) على سبيل المثال ، تتم معالجة PVC في درجات حرارة تقل عن 180 ~ 200 درجة مئوية ، ولكن في درجات حرارة أقل (مثل 100 ~ 120 درجة مئوية) ، أي ، يبدأ في إزالة الهيدروجين (HCl) ، حوالي 200 درجة مئوية يفقد حمض الهيدروكلوريك بسرعة ، ويصبح البوليمر مظلمًا وتصبح القوة منخفضة ، ويتم تلخيص التفاعل الكلي على النحو التالي: ~ CH2CHCICH2CHCL ~ → ch = chch = ch ~ +2Hcl
HCl الحر له تأثير حفاز على إزالة الهيدروكلوريد ، والكلوريد المعدني ، مثل كلوريد الحديديك الذي يتكون من كلوريد الهيدروجين ومعدات المعالجة ، تعزيز الحفز: 3HCl+Fe → Fecl3+3HCl
يجب أن تضيف PVC في المعالجة الساخنة بضعة بالمائة من امتصاص الحمض ، مثل الباريوم ستيرات ، والأعضاء العضوية ، والمركبات الرصاص ، وما إلى ذلك ، لتحسين استقرارها.
إذا لم تكن طبقة polyolefin على الأسلاك النحاسية مستقرة ، فسيتم تشكيل كربوكسيل النحاس الأخضر على واجهة بوليمر-كوبر عندما يكون كابل الاتصالات ملونًا. هذه التفاعلات تعزز انتشار النحاس في البوليمر وتسريع الأكسدة الحفزية للنحاس.
لذلك ، من أجل تقليل معدل التحلل التأكسدي للبولي أوليفين ، غالبًا ما تتم إضافة الفينول أو مضادات الأكسدة الأريلامين (AH) لإنهاء التفاعل أعلاه وتشكيل الجذور الحرة غير النشطة A ·: Roo ·+AH- → ROOH+A ·
(4) التدهور التأكسدي
تتعرض البوليمرات للأوكسجين في الهواء أثناء المعالجة والاستخدام ، مما يسرع التدهور المؤكسد عند تسخينه.
ينتمي الأكسدة الحرارية للبولي أوليفين إلى آلية تفاعل السلسلة الجذرية الحرة ولها سلوك تحفيزي تلقائي ، والذي يمكن تقسيمه إلى ثلاث خطوات: البدء والنمو والإنهاء.
يؤدي كسر السلسلة الناجم عن مجموعة الهيدروبروكسيد إلى الحد من الوزن الجزيئي ، والمنتجات الرئيسية للانقسام المتجانس هي الكحول ، والألدهيدات ، والكيتونات ، وأخيراً تتأكسد في الأحماض الكربوكسيلية. يلعب حمض الكربوكسيل دورًا مهمًا في الأكسدة الحفزية للمعادن.
2. عندما تتم معالجة صب البلاستيك ، يتم تحلل اللون وتغير لونه لأنه ليس مقاومًا لدرجة الحرارة العالية
تحتوي الأصباغ أو الأصباغ المستخدمة للتلوين البلاستيكي على حد درجة حرارة ، وعندما يتم الوصول إلى درجة حرارة الحد هذه ، ستخضع الأصباغ أو الأصباغ للتغيرات الكيميائية وتولد العديد من مركبات الوزن الجزيئي المنخفضة ، وتكون صيغ التفاعل أكثر تعقيدًا ؛ أصباغ مختلفة لها تفاعلات ومنتجات مختلفة ، ويمكن قياس مقاومة درجة حرارة الأصباغ المختلفة عن طريق تحليل فقدان الوزن.
يتجلى تفاعل اللون والراتنج بشكل أساسي في بعض الأصباغ أو الأصباغ والراتنجات أثناء المعالجة والقولبة ، وستؤدي هذه التفاعلات الكيميائية إلى تغييرات في اللون وتدهور البوليمرات ، وبالتالي تغيير أداء المنتجات.
1. رد فعل الحد
بعض البوليمرات ، مثل النايلون والبلاستيك الأميني ، هي عوامل تقليل الحمض قوية في الحالة المنصهرة ، والتي يمكن أن تقلل وتتلاشى الأصباغ أو الأصباغ المستقرة في معالجة درجات الحرارة.
2. التبادل القلوي
يمكن للمعادن الأرضية القلوية في بوليمر مستحلب كلوريد البولي فينيل أو بعض البولي بروبيلين المستقرة أن تخضع "للتبادل القلوي" مع المعادن الأرضية القلوية في اللون ، وبالتالي تغيير اللون من اللون الأزرق إلى البرتقالي.
بوليمر مستحلب PVC هو VC في المستحلب (مثل سلفونات الصوديوم دوديسيل C12H25SO3NA) محلول مائي عن طريق تحريك البلمرة ، والتفاعل يحتوي على Na+؛ من أجل تحسين أداء الأكسجين المقاوم للحرارة لـ PP ، يتم إضافة مضادات الأكسدة مثل 1010 و DLTDP. مضادات الأكسدة 1010 هي تفاعل transesterification من 3،5 di-tert-butyl-4-monohydroxypropionate ester ester و pentaerythritol الصوديوم المحفز ، في حين أن DLTDP هو رد فعل من محلول queuced na2S مع acrylonitrile لإعداد حمض thiodipropionic dipropionic. أخيرًا ، يتم إسترالي المنتج بواسطة Lauryl Ecal ، ويحتوي التفاعل أيضًا على Na+.
أثناء عملية صب المنتجات البلاستيكية ، سوف يتفاعل Na+المتبقي في الراتنج مع صبغة البحيرة التي تحتوي على أيونات معدنية مثل cipgress · red48: 2 (BBC أو 2BP): XCA2 ++ 2NA++CA2+
3. التفاعل بين الصباغ وهاليد الهيدروجين (HX)
تزيل PVC HCI عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 170 ℃ أو تحت عمل الضوء لتشكيل روابط مزدوجة.
تعتبر polyolefin مثبطات اللهب أو المنتجات البلاستيكية المتثاقعة للهب الملونة هي أيضا HX Dehalogenated HX في صب درجات الحرارة العالية.
(1) التفاعل بين Ultramarine و HX
الصباغ الفائق يستخدم على نطاق واسع للتلوين أو القضاء على الضوء الأصفر في البلاستيك. إنه مركب يحتوي على الكبريت.
(2) أصباغ مسحوق النحاس والذهب تسريع أكسدة وتحلل راتنجات PVC
يمكن أكسدة الصباغ النحاسي إلى Cu+ و Cu2+ عند درجة حرارة عالية ، مما سيؤدي إلى تسريع تحلل PVC.
(3) تدمير أيونات المعادن على البوليمرات
بعض الأصباغ لها تأثير مدمر على البوليمر ، مثل الصباغ الوديع من المنغنيز cip Igmentred48: 4 غير مناسب لقولط المنتجات البلاستيكية PP ، والسبب هو أن أيون المنغنيز المعدني المتغير يحفز تحلل hydroperoxide من خلال نقل الإلكترون في الأكسدة الحرارية أو الفوتوغرافية للضوء PP ، مما يؤدي إلى شيخوخة مسرع من PP. من السهل تحلل رابطة الإستر في البولي والقلويات عند تسخينها ، ومن الأسهل تعزيز التحلل بمجرد وجود أيونات المعادن في الصباغ. تعزز أيونات المعادن أيضًا تحلل الأكسجين الحراري للراتنجات مثل PVC وتسبب تغييرات في اللون.
لتلخيص ، عند إنتاج منتجات بلاستيكية ، يجب أن نتجنب استخدام أصباغ الألوان التي تتفاعل مع الراتنجات هي الطريقة الأكثر جدوى وفعالية.
1 ، التفاعل بين أصباغ الكبريت والمساعدين
لا ينبغي استخدام أصباغ تحتوي على الكبريت ، مثل الأصفر الكادميوم (المحلول الصلب من CDS و CDSE) ، ل PVC بسبب ضعف مقاومة الحمض ، ولا ينبغي استخدامه مع إضافات الرصاص.
2. تتفاعل مركبات الرصاص مع استقرار الكبريت
يتفاعل المكون الرئيسي في أصباغ الكروم الأصفر أو موليبدينوم الأحمر مع مضادات الأكسدة مثل ثيوديستيرات DSTDP.
3. رد الفعل بين الصباغ ومضادات الأكسدة
سوف تتفاعل الراتنج مع مضادات الأكسدة ، مثل PP ، وبعض الأصباغ ومضادات الأكسدة ، وبالتالي إضعاف وظيفة مضادات الأكسدة ، بحيث يتدهور استقرار الأكسجين الحراري للراتنج.
على سبيل المثال ، يتم امتصاص مضادات الأكسدة الفينولية بسهولة عن طريق أو تتفاعل مع الكربون الأسود وتفقد نشاطها ؛ في المنتجات البلاستيكية البيضاء أو الفاتحة ، تشكل مضادات الأكسدة الفينولية مجمعات عطرية الفينول مع أيونات التيتانيوم لجعل المنتجات صفراء. يمكننا منع تغيير لون الصباغ الأبيض (TIO2) عن طريق اختيار مضادات الأكسدة المناسبة أو إضافة إضافات مساعدة ، مثل ملح الزنك مضادات الحموضة (ستيرات الزنك) أو استر فوسفيت P2.
4. رد الفعل بين الصباغ ومثبت الضوء
إن عمل الأصباغ ومثبتات الضوء ، بالإضافة إلى التفاعل بين الأصباغ المحتوية على الكبريت ومثبتات الضوء المحتوية على النيكل الموصوفة أعلاه ، سوف يقلل عمومًا من فعالية مثبتات الضوء ، وخاصة تأثير مثبتات الضوء الأميني والأصيبات الأصفر والأحمر ، إن تأثير انخفاض ثبات الضوء أكثر وضوحًا ، وليس مستقرًا مثل غير الملعب ، هذه الظاهرة ليس لها تفسير دقيق.
ردود الفعل بين المساعدين
إذا تم استخدام العديد من المساعدين بشكل غير صحيح ، فقد تحدث ردود فعل غير متوقعة وتتغير لون المنتج. على سبيل المثال ، يتفاعل SB2O3 مثبط Flame مع مقاومة محتوية على الكبريت لإنتاج SB2S3: SB2O3+-S-→ SB2S3+-O-
لذلك ، عند النظر في صيغة الإنتاج ، يجب اختيار الإضافات بعناية.
تغيير اللون الناجم عن الأكسدة التلقائية للإضافات
يعد الأكسدة التلقائية لمثبتات الفينول عاملاً مهمًا في تعزيز تغيير لون المنتجات البيضاء أو الفاتحة ، والتي تسمى غالبًا "pinking" (الأحمر) في البلدان الأجنبية.
يتم ربطها بمنتجات الأكسدة مثل مضادات الأكسدة BHT (2-6-DI-TERT-BUTYL-4-Methylphenol) ويتم تشكيلها مثل منتج التفاعل المحمر Monostilbenone 3،3 '، 5،5' Monostilbenone. يحدث هذا اللون فقط في وجود الأكسجين والماء ولا ضوء. يتعرض Stilbenone المحمر الذي يتعرض للضوء فوق البنفسجي ، يتحلل بسرعة إلى منتج أحادي الصفر.
· أصباغ الألوان تسبب تغير اللون تحت عمل الضوء والحرارة
بعض الأصباغ الملونة تحت عمل الضوء والحرارة ، التكوين الجزيئي tautomerism ، مثل استخدام الصباغ cipig.r2 (BBC) من نوع Azo إلى نوع الكينون ، تغيير تأثير الاقتران الأصلي ، مما يؤدي إلى تقليل روابط الاقتران ، مما يؤدي اللون من اللون الأحمر الأزرق الداكن إلى اللون الأحمر الفاتح.
في الوقت نفسه ، في ظل الإجراء الحفاز للضوء ، فإنه يتحلل بالماء ، مما يغير الماء المشترك ويسبب التلاشي.
تغيير اللون الناجم عن الملوثات في الغلاف الجوي
عندما يتم تخزين المنتجات البلاستيكية أو استخدامها ، ستتفاعل بعض المجموعات التفاعلية ، سواء كانت راتنجات أو إضافات ، أو أصباغ تلوين ، تحت عمل الضوء والحرارة ، مع الرطوبة الجوية أو الملوثات الكيميائية مثل الأحماض والقواعد ، مما يسبب مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية المعقدة ، مما سيؤدي إلى التلاشي أو تلون مع مرور الوقت.
يمكن تجنب هذا الموقف أو تخفيفه عن طريق إضافة مثبتات الأوكسجين الحرارية المناسبة ، ومثبت الضوء ، أو اختيار إضافات وأصبغات مقاومة للطقس عالية الجودة.