1. Podczas formowania w wysokiej temperaturze żywica macierzy jest utleniana, degradowana i przebarwiona
Gdy pierścień grzewczy lub płyta grzewcza urządzeń do przetwarzania tworzyw sztucznych znajdowała się w stanie grzewczym ze względu na utratę kontroli, łatwo jest prowadzić do lokalnej temperatury, dzięki Wrażliwe tworzywa sztuczne, takie jak PVC itp., Zjawisko to występuje częściej podczas przetwarzania formowania, gdy jest poważne, spaliby żółty, a nawet czarny, a towarzyszy im duża liczba uciekinierów o niskiej molekularnej.
Ta degradacja obejmuje depolimeryzację, losowe łamanie łańcucha, grupę boczną i usuwanie materii o niskiej molekularnej oraz inne reakcje.
(1) Depolimeryzacja
System depolimeryzacji najpierw pęka na końcu makrocząsteczki, a następnie szybko usuwa monomer zgodnie z mechanizmem połączenia, szczególnie gdy temperatura polimeryzacji jest powyżej górnej granicy.
(2) losowy łańcuch (degradacja)
W przypadku polimerów, takich jak PE przy formowaniu w wysokiej temperaturze, jego główny łańcuch można złamać w dowolnej pozycji, masa cząsteczkowa gwałtownie zmniejsza Break utworzony po aktywności wolnej rodników jest bardzo wysoka, wokół jest więcej wtórnego wodoru, łatwa do wystąpienia reakcji transferu łańcucha, prawie brak produkcji monomeru.
(3) Usunięcie podstawników
Gdy chlorek poliwinylu, octan poliwinylu, poliakrylonitryl, fluorek winylu itp., Są podgrzewane, podstawy zostaną usunięte. Przykładając chlorek poliwinylu (PVC), PVC jest przetwarzany w temperaturach poniżej 180 ~ 200 ° C, ale w niższych temperaturach (takich jak 100 ~ 120 ° C), to znaczy dehydrogenatu (HCL), około 200 ° C. Szybko traci HCl, a polimer staje się ciemny, a wytrzymałość staje się niska, całkowita reakcja podsumowano w następujący sposób: ~ CH2CHCICH2CHCl ~ → ~ CH = CHCH = CH ~ +2HCl
Bezpłatny HCL ma katalityczny wpływ na odwodorkowanie i chlorki metalu, takie jak chlorek żelazowy utworzony przez chlorek wodoru i sprzęt do przetwarzania, promuj kataliza: 3HCL+Fe → Fecl3+3HCL
PVC w przetwarzaniu gorącym musi dodać kilka procent chłonności kwasu, takich jak stearynian baru, organotyna, związki ołowiowe itp., Aby poprawić jego stabilność.
Jeśli warstwa poliolefin na drucie miedzianym nie jest stabilna, na interfejsie polimerowym z polimerowym karboksylanem zostanie utworzony zielony miedziany karboksylan. Reakcje te promują dyfuzję miedzi do polimeru i przyspieszają katalityczne utlenianie miedzi.
Dlatego w celu zmniejszenia szybkości degradacji oksydacyjnej poliolefiny, fenoli lub przeciwutleniaczy aryloaminy (AH) są często dodawane w celu zakończenia powyższej reakcji i utworzenia nieaktywnych wolnych rodników A ·: ROO ·+AH- → ROOH+A · A · A · A ·
(4) Degradacja oksydacyjna
Polimery są narażone na tlen w powietrzu podczas przetwarzania i użytkowania, który przyspiesza degradację oksydacyjną po podgrzaniu.
Utlenianie termiczne poliolefiny należy do mechanizmu reakcji łańcuchowej wolnego rodnika i ma automatyczne zachowanie katalityczne, które można podzielić na trzy etapy: inicjacja, wzrost i zakończenie.
Złamanie łańcucha spowodowane przez grupę hydroperoksydów prowadzi do zmniejszenia masy cząsteczkowej, a głównymi produktami rozszczepienia homolitycznego są alkohole, aldehydy, ketony i ostatecznie utleniane do kwasów karboksylowych. Kwas karboksylowy odgrywa ważną rolę w katalitycznym utlenianiu metali.
2. Podczas przetwarzania formowania tworzyw sztucznych barwnik rozkłada się i odbarwiony, ponieważ nie jest odporny na wysoką temperaturę
Pigmenty lub barwniki stosowane do kolorowania tworzyw sztucznych mają granicę temperatury, a po osiągnięciu tej temperatury granicznej pigmenty lub barwniki ulegną zmianom chemicznym i generują różne związki o niskiej masie cząsteczkowej, a wzory reakcji są bardziej złożone; Różne pigmenty mają różne reakcje i produkty, a odporność na temperaturę różnych pigmentów można zmierzyć za pomocą analizy utraty masy ciała.
Reakcja barwnika i żywicy objawia się głównie niektórych pigmentów lub barwników i żywic podczas przetwarzania i formowania, a te reakcje chemiczne doprowadzą do zmian w odcieniach i degradacji polimerów, zmieniając w ten sposób wydajność produktów.
1. Reakcja redukcji
Niektóre polimery, takie jak nylonowe i aminowe tworzywa sztuczne, są silnymi środkami redukującymi kwas w stanie stopionym, które mogą zmniejszyć i zanikać pigmenty lub barwniki, które są stabilne w temperaturach przetwarzania.
2. Wymiana alkaliczna
Metale Ziemi alkalicznej w polimeru emulsji chlorku poliwinylu lub niektórych stabilizowanych polipropylenu mogą ulegać „wymianie alkalicznej” z metalami Ziemi alkalicznej w barwniku, zmieniając kolor z niebieskiego na pomarańczowy.
Polimer emulsji PVC wynosi VC w emulgatorze (takim jak dodecylosulfonian sodu C12H25SO3NA) Roztwór wodny przez mieszanie metody polimeryzacji, reakcja zawiera Na+; Aby poprawić odporną na ciepło wydajność tlenu PP, często dodawane są przeciwutleniacze, takie jak 1010 i DLTDP. Przeciwutleniaczy 1010 jest reakcją transestryfikacyjną 3,5 Di-tert-butylo-4-monohydrokropionian estra metylowego i pentaerytrytol sodu, podczas gdy DLTDP jest reakcją wodnego roztworu Na2S z akrylonitrylem w celu przygotowania kwasu dypropioniowego, co jest hydrolizowate. Wreszcie produkt jest estryfikowany przez alkohol laurylowy, a reakcja zawiera również Na+.
Podczas procesu formowania produktów z tworzyw sztucznych resztkowy Na+w żywicy będzie reagował z pigmentem jeziora zawierającym jony metali, takie jak Cipgment · Red48: 2 (BBC lub 2BP): XCA2 ++ 2NA++Ca2++Ca2+
3. Reakcja między pigmentem a halogenkiem wodorowym (HX)
PVC usuwa HCI, gdy temperatura wzrasta do 170 ℃ lub pod działaniem światła w celu utworzenia podwójnych wiązań koniugowych.
Halogenezowane opóźniające płomienie poliolefiny lub kolorowe opóźnione produkty z tworzywa sztucznego są również odczochane HX w formowaniu w wysokiej temperaturze.
(1) Reakcja między ultramaryną a HX
Pigment ultramarynowy szeroko stosowany do barwienia lub eliminowania żółtego światła w tworzyw sztucznych. Jest to związek zawierający siarkę.
(2) Pigmenty miedzi i złota w proszku przyspieszają utlenianie i rozkład żywicy PVC
Pigment miedzi można utleniać do Cu+ i Cu2+ w wysokiej temperaturze, co przyspieszy rozkład PVC.
(3) Zniszczenie jonów metali na polimerach
Niektóre pigmenty mają destrukcyjny wpływ na polimer, taki jak mangan złoża pigment CIP IgmentRed48: 4 nie nadaje się do formowania produktów z tworzywa sztucznego PP, powodem jest to, że zmienna metalowa jon mangan katalizuje rozkład wodoroprzestrzeni przez transfer elektronów PP, prowadzące do przyspieszonego starzenia się PP. Wiązanie estrowe w poliwęglanie jest łatwe do zhydrolizowania i rozkładane przez alkalia po podgrzaniu, i łatwiej jest promować rozkład po obecności jonów metali w pigmencie. Jony metali promują również termiczny rozkład tlenu żywic, takich jak PVC i powodują zmiany kolorów.
Podsumowując, przy produkcji produktów z tworzywa sztucznego powinniśmy unikać stosowania kolorowych pigmentów, które reagują z żywicami, jest najbardziej wykonalny i skuteczny sposób.
1, reakcja między pigmentami siarki i pomocniczymi
Pigmenty zawierające siarkę, takie jak żółty kadm (stały roztwór CDS i CDSE), nie powinny być stosowane do PVC z powodu słabej oporności kwasowej i nie należy ich stosować z dodatkami ołowiu.
2. Związki ołowiowe reagują ze stabilizatorem siarki
Komponent wiodący w chromowanych żółtych pigmentach lub chromie Molybdenum reaguje z przeciwutleniaczami, takimi jak dstdp tiodisearyan.
3. Reakcja między pigmentem a przeciwutleniaczem
Żywica z przeciwutleniaczami, takimi jak PP, niektóre pigmenty i przeciwutleniacze również zareagują, osłabiając w ten sposób funkcję przeciwutleniaczy, tak że pogarsza się stabilność tlenu termicznego żywicy.
Na przykład przeciwutleniacze fenolowe są łatwo wchłaniane lub reagują z sadą i tracą swoją aktywność; W produktach plastikowych białych lub światła fenolowe przeciwutleniacze tworzą fenolowe kompleksy aromatyczne z jonami tytanowymi, aby produkty były żółte. Możemy zapobiec zmianie koloru białego pigmentu (TIO2), wybierając odpowiednie przeciwutleniacze lub dodając dodatki pomocnicze, takie jak sól zobojętniająca cynk (stearynian cynku) lub ester fosforytowy p2.
4. Reakcja między pigmentem a stabilizatorem światła
Działanie pigmentów i stabilizatorów światła, oprócz reakcji między pigmentami zawierającymi siarkę a stabilizatorami światła zawierającymi nikiel, ogólnie zmniejszy skuteczność stabilizatorów światła, szczególnie zablokowało wpływ stabilizatorów światła aminowego oraz azo żółtych i czerwonych pigmentów , jego efekt spadku stabilności światła jest bardziej oczywisty, a nie tak stabilny jak niekompolowany, zjawisko to nie ma dokładnego wyjaśnienia.
· Reakcje między pomocnikami
Jeśli wiele pomocników jest używanych niewłaściwie, mogą wystąpić nieoczekiwane reakcje i wprowadzić kolor produktu. Na przykład płomień opóźniający SB2O3 reaguje z odpornością zawierającą siarkę, aby wytworzyć SB2S3: SB2O3+-S-→ SB2S3+-O-
Dlatego, biorąc pod uwagę formułę produkcyjną, dodatki muszą być starannie wybrane.
· Zmiana koloru spowodowana automatycznym utlenianiem dodatków
Automatyczne utlenianie stabilizatorów fenolowych jest ważnym czynnikiem promującym zmianę kolorów białych lub jasnych produktów, która często nazywana jest „pionkowaniem” (czerwonym) w obcych krajach.
Jest skoniugowany przez produkty utleniania, takie jak przeciwutleniacze BHT (2-6-di-tert-butyl-4-metylofenol) i ma kształt produktu reakcji czerwonawej monostilbenonu 3,3 ', 5,5'. To przebarwienie występuje tylko w obecności tlenu i wody i bez światła. Reddish Stilbenone, narażony na światło ultrafioletowe, szybko rozkłada się na żółty produkt monocykliczny.
· Pigmenty kolorów powodują zmianę koloru pod działaniem światła i ciepła
Niektóre kolorowe pigmenty pod działaniem światła i ciepła, konfiguracja molekularna tautomerizm, takie jak użycie pigmentu CIPIG.R2 (BBC) z typu azo do typu chinonu, zmieniają oryginalny efekt koniugacyjny, co powoduje zmniejszenie wiązań koniugacyjnych, w wyniku czego skutkiem jest Kolor od ciemnoniebieskiego czerwieni do jasnobrązowej czerwieni.
Jednocześnie, pod katalitycznym działaniem światła, rozkłada się z wodą, która zmienia wodę crystaliczną i powoduje zanikanie.
· Zmiana koloru spowodowana przez zanieczyszczenia atmosferyczne
Gdy produkty z tworzywa sztucznego są przechowywane lub stosowane, niektóre grupy reaktywne, żywice, czyły dodatki, lub kolorystyczne pigmenty, pod działaniem światła i ciepła, będą oddziaływać z wilgocią atmosferyczną lub zanieczyszczeniami chemicznymi, takimi jak kwasy i zasady, powodując różnorodne reakcje chemiczne , co z czasem doprowadzi do zanikania lub przebarwień.
Tej sytuacji można uniknąć lub złagodzić poprzez dodanie odpowiedniego stabilizatora tlenu termicznego, stabilizatora światła lub wybierając wysokiej jakości dodatki odporne na pogodę i pigmenty.