聚氯乙烯PVC怎么才能抗紫外线
PVC就是聚氯乙烯,英文名polyvinyl chlorid,是乙烯中的一个氢原子被氯取代后,再聚合而成的高分子材料,PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性,因此,是应用最广泛的塑料材料之一,常见制品包括:板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等。市面上常见的薄而透明弹性较好,用于保鲜膜的即是其中的一种。由于引入氯元素,PVC这种塑料具有了一定的毒性,对人体健康具有潜在危害,因此,现已规定,禁止其作为食品包装材料。 PVC的原料稳定性不强,不具有抗紫外线的作用,抗热性也差,在光、热和氧的作用下容易降解,但是这种高分子材料短时间紫外线照射,不会有什么变化,如果长期接触紫外线,或是紫外线强度高的话,慢慢会被氧化降解,也就是出现老化的现象。为了增加抗紫外线、抗氧和抗老化的能力以及增加弹性,在塑料加工过程中常加入各种助剂,比如:热稳定剂、耐老化剂、润滑剂、增塑剂、着色剂等等。
PVC材料增强耐候抗紫外性能,可以添加抗紫外线剂,以及做增韧改性,填充炭黑等改性方法。
PVC耐候性能较差,户外使用,受光照老化加速,严重影响使用寿命。因此,需要对PVC材料做抗紫外线改性。抗紫外线剂添加量建议在0.5%-1.5%,根据实际要求调整添加比例。
增韧改性:添加CPE、TPU等,提高PVC冲击强度,同时提高PVC材料的耐候性能。
填充炭黑:炭黑具有天然的抗紫外线性能,选用合适的炭黑,添加于PVC材料,可使得材料耐候性能得到明显提升。添加比例在5%-10%不等。举例:户外电缆皮多数为PVC和PE材料,皆为黑色,是添加了炭黑的缘故,作用是耐候改性。
根据实际情况及成本,抗紫外线剂、炭黑、增韧剂复合使用。鉴于你的产品是白色的,建议使用抗紫外线剂,钛白粉使用金红石型
紫外线吸收剂 紫外线吸收剂按化学结构可分为:水杨酸酯类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类等。我国己有多家生产,也有出口,现今应着力提高产品质量、降低成本。
在紫外线吸收剂中,二苯甲酮类的消费量约占光稳定剂的20%,其中UV-531约占16%,UV-9约占4%;苯并三 唑-26因无毒而占有15%。2007年两者的产量约4000吨,其中50%出口。
特别适用于无色透明和浅色制品中;
为强吸收力,高性能紫外线吸收剂。
超强的紫外线吸收能力;有效防止紫外线对皮肤的伤害及致癌性,大幅度提高产品的抗老化性能。
几乎不吸收可见光,是无色透明和成色制品的首选紫外线吸收剂;
不易燃、不腐蚀、贮存稳定性好;老化是高分子材料受到外界环境因素的作用,这些因素包括光线、化学物质、温度变化、应力刺激、生物因素;在这些因素的作用下,高分子材料内部产生活性自由基,这些自由基作用在容易发生化学变化的分子部位,如不饱和键及其它分子键力较小的部位,这些部位发生断裂或者重新结合。其中,塑料老化变软的现象就是分子断裂;而塑料制品变的更硬或者变脆,就是因为分子内部再结合。显然抗老化剂的作用:就是不断的吸收这些活性自由基,使它们无法老化塑料制品
老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点,如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基,等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体(如、、、等)、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫,等等。
从结构上的原因来说,聚乙烯比聚四氟乙烯容易老化,因为C—F键的键能比C—H键的键能大,它起着保护碳链的作用。聚丙烯不如聚乙烯耐老化,这是因为聚丙烯的碳链上有甲基,甲基碳原子上的氢原子比较容易脱去。由于聚酰胺链上有羧基,聚酯纤维中的酯键容易水解,因此也容易老化。又如二烯烃聚合的橡胶中含C=C双键,容易发生热氧老化、光氧老化、臭氧老化。由于橡胶常在应力条件下使用,比较容易发生臭氧龟裂,因此臭氧老化是橡胶老化的主要原因。氯丁橡胶由于含有吸电子基的氯原子,因而较耐老化
提高塑料的耐晒性有以下2个配方。
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着色剂
耐光性
着色剂的耐光性直接影响制品的褪色,受强光照射的室外制品,所用着色剂的耐光(耐晒)等级要求是一个重要指标,耐光等级差,制品在使用中会很快褪色。耐候制品选用的耐光等级应不低于六级,最好选用七、八级,室内制品可选四、五级。
载体树脂的耐光性能对颜色的变化也有较大影响,紫外线引发的树脂照射后其分子结构发生变化出现褪色。在母料中加入紫外线吸收剂等光稳定剂,可提高着色剂和着色塑料制品的耐光性能。
耐热性
耐热性颜料的热稳定性是指在加工温度下颜料热失重、变色、褪色的程度。
无机颜料的成份为金属氧化物、盐类,热稳定性好,耐热性能高。而有机化合物的颜料则在一定温度下会发生分子结构的变化和少量分解。特别是PP、PA、PET制品,加工温度在280℃以上,在选着色剂时一方面要注重颜料的耐热度,一方面要考虑颜料的耐热时间,通常要求耐热时间为4-10min。
2. 抗氧剂、稳定剂
某些有机颜料在氧化后发生大分子的降解或发生其他变化而逐渐褪色,此过程一是加工中的高温氧化,二是遇强氧化剂(如铬黄中的铬酸根)发生的氧化。色淀、偶氮颜料与铬黄混合使用后,红色会逐渐减退。
针对塑料着色制品的褪色,应根据塑料制品的加工条件和使用要求,对所需颜料、染料、表面活性剂、分散剂、载体树脂和防老化助剂的上述性能进行综合评定后才可选用。