Cea mai curentă și eficientă metodă din industrie astăzi este adăugarea diverșilor stabilizatori de lumină în timpul etapei de prelucrare a materiilor prime plastice. Ele protejează plasticul prin diferite mecanisme.
Absorbant UV (UVA): Acest tip de aditiv acționează ca un „convertor de energie”, absorbind selectiv radiațiile UV dăunătoare și transformându-le în căldură inofensivă. Tipurile comune includ benzofenone (de exemplu, UV-531), benzotriazoli (de exemplu, Tinuvin 326) și triazine (de exemplu, UV-1577).
Stabilizator de lumină cu amine împiedicate (HALS): Spre deosebire de UVA, HALS nu absoarbe direct lumina UV, ci joacă rolul unui „captator de radicali liberi”, captând și neutralizând radicalii liberi generați în timpul fotodegradării, terminând astfel reacția în lanț la sursă. Este adesea folosit sinergic cu UVA pentru rezultate mai bune. Produsele tipice includ UV-770, Chimassorb 944 etc.
Light Shielder: Aceasta este o metodă de protecție fizică, realizată prin adăugarea de substanțe care absorb sau reflectă lumina UV. Negrul de fum este cel mai obișnuit, cel mai mic-cost și cel mai eficient ecran de lumină, blocând eficient razele UV. Pigmenții albi precum TiO₂ (dioxid de titan) și ZnO (oxid de zinc) sunt, de asemenea, frecvent utilizați în acest scop.
Alți stabilizatori auxiliari: Antioxidanții previn în mod eficient degradarea oxidativă termică și, atunci când sunt utilizați împreună cu UVA și HALS, formează un sistem de stabilizare mai cuprinzător. În unele cazuri, se folosesc și alte tipuri de stabilizatori, cum ar fi quenchers.
Cum să le selectezi și să le adaugi?
Sinergia este cheia: în practică, combinarea stabilizatorilor de lumină cu mecanisme diferite dă adesea rezultate mult mai bune decât utilizarea unui singur aditiv. De exemplu, combinația dintre un absorbant UV (UVA) și un stabilizator de lumină cu amină împiedicată (HALS) oferă o protecție optimă atât în interior, cât și în exterior.
Dozare și procesare: Nivelurile de adăugare sunt în general scăzute. Pentru ABS, de exemplu, conținutul de absorbant UV este de obicei între 0,1-0,5%, în timp ce cantitatea totală de aditivi pentru intemperii este în general 3-5%. În plus, pot fi adăugate sub formă de masterbatch pentru o dispersie ușoară și uniformă. În timpul procesării, este necesar un control strict al temperaturii de procesare pentru a evita descompunerea și dezactivarea aditivilor.
Dincolo de încorporarea aditivilor, există și alte abordări pentru a conferi materialelor plastice rezistență la UV:
Acoperiri post-formare: aplicarea unei acoperiri rezistente la UV pe suprafața foii de plastic turnate, cum ar fi filmele nano-multistrat de siliciu/titan organic-anorganic (TiO₂) pentru părți transparente pentru PC sau acoperiri nano-ceramice.
Modificarea nanoparticulelor anorganice: Dispersarea particulelor anorganice de dimensiuni nano (de exemplu, sisteme compozite nano-ZnO, TiO₂/SiO₂) uniform în matricea de plastic poate, de asemenea, îmbunătăți semnificativ rezistența la UV a materialului.
Selectarea materialelor inerent rezistente la UV: dacă condițiile permit, alegerea materialelor plastice care sunt în mod inerent rezistente la UV este cea mai bună opțiune. De exemplu, fluoropolimerii, cum ar fi PTFE și PVDF, ASA (copolimer acrilonitril-stiren-acrilat) și PMMA (acrilic) au toate rezistența la intemperii.
Modificarea materialului: Dacă materialul de bază este ABS, puteți lua în considerare amestecarea rășinii ASA cu ABS. ASA poate fi considerată o versiune „îmbunătățită” a ABS, în care cauciucul butadienic sensibil la UV este înlocuit cu cauciuc acrilat, care are o rezistență excelentă la intemperii. Ca rezultat, ASA posedă în mod inerent o rezistență deosebită la intemperii și este adesea folosit în produse care necesită servicii în aer liber pe termen lung; rezistența sa la intemperii poate fi de peste 10 ori mai bună decât cea a ABS.
Când lucrați cu foi ABS, trebuie acordată o atenție deosebită sistemului de formulare. Combinarea absorbanților UV cu antioxidanți și particule anorganice, cum ar fi nano-ZnO sau TiO₂ în rășină ABS, s-a dovedit că oferă un efect sinergic semnificativ în îmbunătățirea rezistenței la îmbătrânire UV a materialului.
