การประยุกต์ใช้สารคงตัวของแสงในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติก

สารกันแสงเป็นสารเติมแต่งหลักในการชะลอการเสื่อมสภาพในการผลิตพลาสติก ด้วยการดูดซับ ป้องกัน หรือดับพลังงานอัลตราไวโอเลต สารนี้สามารถยับยั้งการแตกของโมเลกุลและการเสื่อมสภาพจากออกซิเดชันของพลาสติกที่เกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลต ป้องกันการเปลี่ยนสี ความเปราะ และการแตกร้าวของผลิตภัณฑ์ในระยะยาว และยืดอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งและแสง การเติมสารกันแสงในการผลิตพลาสติก (เช่น การอัดรีด การฉีดขึ้นรูป และการเป่าขึ้นรูป) ช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพในการชะลอการเสื่อมสภาพตั้งแต่ต้นทาง แก้ปัญหาความบกพร่องของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้ใช้งานกลางแจ้งเป็นเวลา 6 เดือน และสามารถปรับใช้กับพลาสติกได้เกือบทุกประเภท เช่น พีอี, พีพี, พีวีซี, สัตว์เลี้ยง, พีซี เป็นต้น สารกันแสงสามารถแบ่งตามกลไกการออกฤทธิ์ได้เป็น สารดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต สารดับแสง สารป้องกัน และสารกำจัดอนุมูลอิสระ ปัจจุบันสารเหล่านี้กำลังพัฒนาไปสู่ประสิทธิภาพสูง การโยกย้ายต่ำ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการขยายการใช้งานผลิตภัณฑ์พลาสติกกลางแจ้ง

1、 ตรรกะฟังก์ชันหลักของตัวปรับแสง: การปิดกั้นแหล่งกำเนิดแสงจากจุดสิ้นสุดการผลิต

โซ่โมเลกุลพลาสติกเสียหายได้ง่ายจากรังสีอัลตราไวโอเลต 290-400 นาโนเมตร สารปรับสภาพแสงจะถูกผสมเข้ากับวัตถุดิบหรือผ่านกระบวนการในขั้นตอนการผลิตขั้นสุดท้าย เพื่อสร้างเกราะป้องกันโซ่อย่างเต็มรูปแบบ และหลีกเลี่ยงปัญหาการเสื่อมสภาพจากการฝังกลบอันตรายที่ซ่อนเร้นในกระบวนการผลิต

ความสามารถในการปรับตัวของการผลิต: เข้ากันได้กับกระบวนการผลิตพลาสติกหลักๆ เช่น การอัดรีด การฉีดขึ้นรูป การเป่าขึ้นรูป และการรีด โดยมีความทนทานต่อความร้อนครอบคลุมอุณหภูมิการประมวลผลที่ 150-320 ℃ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์

เส้นทางการป้องกัน: ตัวดูดซับรังสี ยูวี (เช่น ยูวี-327) จะดูดซับพลังงานแสงและแปลงเป็นพลังงานความร้อน ตัวกำจัดอนุมูลอิสระ (เช่น ฮาลส์ 944) จะยุติปฏิกิริยาลูกโซ่การย่อยสลาย ตัวแทนป้องกัน (เช่น คาร์บอนแบล็ก) จะปิดกั้นรังสี ยูวี ทางกายภาพ และตัวแทนดับ (เช่น คอมเพล็กซ์นิกเกิล) จะถ่ายโอนพลังงานสถานะกระตุ้น

คุณค่าหลัก: การเพิ่มเติมในระหว่างขั้นตอนการผลิตสามารถยืดอายุการใช้งานของพลาสติกกลางแจ้งจากไม่กี่เดือนเป็น 3-10 ปี ขณะเดียวกันก็รับประกันคุณสมบัติเชิงกลและความเสถียรของรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ และลดต้นทุนการเปลี่ยนทดแทนในขั้นตอนหลัง

2、 ประเภทและความสามารถในการปรับตัวของการผลิตสารกันแสงกระแสหลัก

สารกันแสงแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในด้านการทนความร้อน ความเข้ากันได้ และความโปร่งใส และควรเลือกตามประเภทของพลาสติก กระบวนการผลิต และการใช้งานผลิตภัณฑ์

1. สารดูดซับรังสี ยูวี: นิยมใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์แบบโปร่งใส

ผลิตภัณฑ์ตัวแทน: เบนโซไตรอะโซล (ยูวี-327, ยูวี-326), เบนโซฟีโนน (ยูวี-531);

กระบวนการปรับตัว: การฉีดขึ้นรูป การเป่าขึ้นรูป การอัดรีด อุณหภูมิทนความร้อน 180-280 ℃

พลาสติกที่เข้ากันได้: สัตว์เลี้ยง, พีซี, พีพี เกรดใส, ฟิล์มใส พีวีซี;

สถานการณ์การผลิต: การเป่าขึ้นรูปขวดเครื่องดื่ม สัตว์เลี้ยง, การฉีดขึ้นรูปโคมไฟ พีซี, การผลิตกล่องอาหารกลางวัน พีพี ใส โดยไม่กระทบต่อความโปร่งใสของผลิตภัณฑ์ (อัตราการคงอยู่ 90%)

2. สารป้องกันแสงอะมีนแบบขัดขวาง (ฮาลส์): หลักสำคัญของการปกป้องในระยะยาว

ผลิตภัณฑ์ตัวแทน: น้ำหนักโมเลกุลต่ำ (ฮาลส์ 770), น้ำหนักโมเลกุลสูง (ฮาลส์ 944);

กระบวนการปรับตัว: กระบวนการผลิตพลาสติกทั้งหมด ทนความร้อนได้ 160-300 ℃

เหมาะสำหรับพลาสติก: พีอี, พีพี, พีวีซี, เอบีเอส;

สถานการณ์การผลิต: การอัดรีดฟิล์มเกษตร พีอี, การฉีดขึ้นรูปกันชนรถยนต์ พีพี, การผลิตโปรไฟล์ประตูและหน้าต่าง พีวีซี, ระยะเวลาการปกป้องกลางแจ้งอาจยาวนานถึง 5-10 ปี

3. สารป้องกัน: เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ทึบแสงราคาประหยัด

ผลิตภัณฑ์ตัวแทน: คาร์บอนแบล็ค นาโน ติโอ ₂ ซิงค์ออกไซด์；

กระบวนการปรับตัว: การอัดรีด การฉีดขึ้นรูป ทนความร้อนได้ 150-250 ℃

เหมาะสำหรับพลาสติก: ท่อจ่ายน้ำ พีอี, ท่อ พีวีซี, ถังขยะกลางแจ้ง พีพี;

สถานการณ์การผลิต: การอัดรีดท่อน้ำหยด พีอี สีดำและการผลิตท่อระบายน้ำ พีวีซี สีเข้ม โดยมีต้นทุนต่ำและการป้องกันโดยตรง

4. สารดับไฟ: เฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีสีเข้ม

ผลิตภัณฑ์ตัวแทน: คอมเพล็กซ์นิกเกิล (ยูวี-1084);

กระบวนการปรับตัว: การฉีดขึ้นรูป การอัดรีด ทนความร้อนได้ 160-200 ℃

ใช้งานร่วมกับพลาสติก: พีพี, พีอี เกรดสีเข้ม, ชิ้นส่วน เอบีเอส สีดำ

สถานการณ์การผลิต: การฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนยานยนต์ พีพี สีดำ การผลิตผลิตภัณฑ์ พีอี กลางแจ้งสีเข้ม ที่มีความทนทานต่อสภาพอากาศสูง แต่ไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์โปร่งใส

3、 การฝึกปฏิบัติการประยุกต์ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกที่สำคัญ

1. การผลิตผลิตภัณฑ์โพลีโอเลฟิน (พีอี, พีพี)

การอัดรีดฟิล์ม พีอี ทางการเกษตร:

สูตร: วัตถุดิบ พีอี+0.2% ยูวี-327+0.3% ฮาลส์ 770+0.15% สารต้านอนุมูลอิสระ 1010;

กระบวนการ: อุณหภูมิการอัดรีด 150-180 ℃ อัตราส่วนการพองตัว 2.5-3.0

ผลลัพธ์: หลังจากใช้งานกลางแจ้งเป็นเวลา 12 เดือน การส่งผ่านแสงจะมากกว่า 85% อัตราการรักษาความแข็งแรงแรงดึงจะมากกว่า 70% และไม่มีรอยแตกเปราะ

การฉีดขึ้นรูปกันชนรถยนต์ พีพี:

สูตร: วัตถุดิบ พีพี+0.5% ฮาลส์ 944+0.2% ยูวี-531+0.2% สารต้านอนุมูลอิสระ 168;

กระบวนการ: อุณหภูมิการฉีดขึ้นรูป 180-200 ℃, อุณหภูมิแม่พิมพ์ 50-60 ℃;

ผลลัพธ์: ใช้งานได้กลางแจ้งนาน 3 ปี โดยไม่มีรอยเปลี่ยนสีหรือรอยแตกร้าว โดยมีอัตราคงความแข็งแรงต่อแรงกระแทกมากกว่า 80%

2. การผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกวิศวกรรม (สัตว์เลี้ยง, พีซี)

การเป่าขวดเครื่องดื่ม สัตว์เลี้ยง:

สูตร: วัตถุดิบ สัตว์เลี้ยง+0.15% ยูวี-326+0.2% สารต้านอนุมูลอิสระ 1010;

กระบวนการ: อุณหภูมิการอบแห้ง 160 ℃ อุณหภูมิการขึ้นรูปด้วยการเป่า 270-280 ℃

ผลลัพธ์: ป้องกันรังสี ยูวี ป้องกันการเน่าเสียของเครื่องดื่ม และตัวขวดยังคงเหลืองอยู่ได้นานถึง 6 เดือน

การฉีดขึ้นรูปโคมไฟกลางแจ้งพีซี:

สูตร: วัตถุดิบ พีซี+0.3% ยูวี-327+0.4% ฮาลส์ 944;

กระบวนการ: อุณหภูมิการฉีดขึ้นรูป 280-300 ℃ เวลาในการคงตัว 15-20 วินาที

ผลลัพธ์: การส่งผ่านแสงภายนอกอาคาร 80% เป็นเวลา 5 ปี ไม่มีการแตกร้าวหรือเปลี่ยนสี

3. การผลิตวัสดุก่อสร้างและผลิตภัณฑ์พลาสติก (พีวีซี, พีอี)

การอัดรีดโปรไฟล์ประตูและหน้าต่าง พีวีซี:

สูตร: เรซิน พีวีซี + คาร์บอนแบล็ค 2% + ยูวี-531 0.3% + แคลเซียมสังกะสีสารคงความร้อน 2%

กระบวนการ: อุณหภูมิการอัดรีด 150-170 ℃ ความเร็วการดึง 5-8m/นาที

ผลลัพธ์: ไม่มีการเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญเป็นเวลา 10 ปีเมื่ออยู่กลางแจ้ง และอัตราคงสภาพความแข็งแรงแรงดึงมากกว่า 65%

ท่อส่งน้ำ พีอี แบบอัดรีด:

สูตร: วัตถุดิบ พีอี+0.6% ฮาลส์ 944+3% คาร์บอนแบล็ค+0.2% สารต้านอนุมูลอิสระ 1010;

กระบวนการ: อุณหภูมิการอัดรีด 160-180 ℃ แรงดัน 10-15MPa;

ผลลัพธ์: ส่วนที่อยู่กลางแจ้งทนทานต่อรังสี ยูวี ส่วนที่อยู่ใต้ดินทนทานต่อการกัดกร่อน และมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 50 ปี

4. การผลิตพลาสติกสัมผัสอาหาร (พีพี, สัตว์เลี้ยง)

การฉีดขึ้นรูปกล่องข้าวไมโครเวฟ พีพี:

สูตร: วัตถุดิบ พีพี+ยูวี-327 0.1%+สารต้านอนุมูลอิสระ 1010 0.1%

กระบวนการ: อุณหภูมิการฉีดขึ้นรูป 170-190 ℃ เวลาในการทำความเย็น 10-15 วินาที

สรรพคุณ : อัตราการอพยพ <0.01 มก./กก. เป็นไปตามมาตรฐานเกรดอาหาร ทนทานต่อแสงโดยไม่เสื่อมสภาพ

4. ความท้าทายในการใช้งานและแนวโน้มการพัฒนา

1. ความท้าทายที่มีอยู่

ปัญหาความเข้ากันได้: สารกันแสงบางชนิดมีความเข้ากันได้ไม่ดีกับพลาสติก ซึ่งอาจตกตะกอนได้ง่ายและทำให้พื้นผิวของผลิตภัณฑ์เหนียวและเป็นฝ้า

ความสมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ: สารคงตัวแสงที่มีประสิทธิภาพ (เช่น ฮาลส์ ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง) มีต้นทุนสูงและยากที่จะตอบสนองความต้องการในระยะยาวเมื่อใช้ในปริมาณน้อย

แรงกดดันด้านการปฏิบัติตามสิ่งแวดล้อม: สารประกอบนิกเกิลบางชนิดและสารปรับสภาพแสงที่มีฮาโลเจนไม่เป็นไปตามมาตรฐาน สหภาพยุโรป เข้าถึง และมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

2. แนวโน้มการพัฒนา

การโยกย้ายที่มีประสิทธิภาพและการโยกย้ายต่ำ: พัฒนาสารคงตัวแสงที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่มีปฏิกิริยาเพื่อลดการโยกย้ายและการตกตะกอนในระหว่างการผลิตและการใช้งาน เหมาะสำหรับสถานการณ์ระดับไฮเอนด์

ชีวภาพ: พัฒนาสารคงตัวแสงที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและมีพิษต่ำโดยใช้สารสกัดจากโรสแมรี่และสารโพลีฟีนอลของชาเป็นวัตถุดิบ สอดคล้องกับนโยบายคาร์บอนคู่

การบูรณาการหลายฟังก์ชัน: การพัฒนาสารเติมแต่งแบบคอมโพสิต "light ที่เสถียร+ต้านอนุมูลอิสระ+ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์" การลดความซับซ้อนของสูตรการผลิต และลดต้นทุนการประมวลผล

5、 สรุป

สารคงสภาพแสง (แสงสว่าง ตัวกันโคลง) ผ่านการเติมอย่างแม่นยำในขั้นตอนการผลิต จะช่วยสร้างเกราะป้องกันรังสียูวีให้กับผลิตภัณฑ์พลาสติกตั้งแต่ต้นทาง สารเหล่านี้เป็นสารเติมแต่งที่ขาดไม่ได้สำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกทั้งในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งและสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อย สารนี้สามารถใช้งานได้กับกระบวนการผลิตพลาสติกหลากหลายประเภท และด้วยการเลือกชนิดและการปรับสูตรให้เหมาะสม สารนี้สามารถสร้างสมดุลระหว่างความทนทานต่อสภาพอากาศ รูปลักษณ์ และความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ในอนาคต ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สารคงสภาพแสงจะสนับสนุนการพัฒนาผลิตภัณฑ์พลาสติกระดับไฮเอนด์และระยะยาว และขยายขอบเขตการใช้งานกลางแจ้งให้กว้างขวางยิ่งขึ้น