3 Aditif Plastik Teratas untuk Stabilisasi UV

Paparan terhadap Radiasi UV

Seiring waktu, paparan radiasi UV dari sinar matahari akan mendegradasi plastik. Degradasi foto polimer terjadi ketika radiasi UV yang tidak terlihat terdiri dari gelombang pendek panjang memecah rantai polimer dalam plastik. Ini disebut proses fotodegradasi. Hal ini disebabkan oleh paparan radiasi UV dan mengakibatkan kerusakan sifat fisik. Ini termasuk hilangnya kekuatan impak, perubahan warna, retak, hilangnya perpanjangan dan kekuatan tarik serta kapur permukaan. Misalnya, foto-degradasi dari radiasi UV menyebabkan kursi taman kehilangan kilapnya dan menjadi rapuh. Selain itu, warna kursi stadion tampak berkapur dan beberapa plastik bahkan akan menjadi kuning dan retak.

Beberapa Karakteristik Radiasi UV

Radiasi UV hanya menyumbang 4,6% dari spektrum matahari. Ini dihitung dalam nanometer (nm) dan berkisar antara 290 dan 400. Namun, bagian paling agresif dari rentang UVB adalah panjang gelombang yang sangat pendek antara 280 dan 315 nanometer. Jumlah paparan energi radiasi UV (iradiasi) tergantung di mana Anda berada di dunia.

Apa itu Iradiasi

Iradiasi adalah insiden energi radiasi UV di area tertentu selama periode waktu tertentu. 1Ly =1 kal/cm ² =4.184 E ⁴ Joule/m ² (Ly=Langley) Jadi jumlah energi yang ditransmisikan ke bagian plastik dalam satu tahun penggunaan di luar ruangan secara terus-menerus adalah 220kkal/cm ² /tahun di Sudan sedangkan di Swedia 70.

Setiap plastik sensitif terhadap panjang gelombang tertentu dalam wilayah UV 290-400 nm. Polypropylene memiliki tiga maxima pada 290-300, 330 dan 370 nm. Kisaran untuk nilon adalah 290-315 dan homopolimer PVC adalah 320.

Sensitivitas Panjang Gelombang UV Polimer (nm)

Degradasi polimer

Fotodegradasi polimer terjadi ketika radiasi UV dari matahari diserap oleh gugus kimia dalam pembentukan polimer yang disebut kromofor. Kromofor adalah "atom atau kelompok atom yang keberadaannya bertanggung jawab atas warna suatu senyawa". Rumus polimer dapat mencakup aditif lain seperti penghambat api terhalogenasi, pengisi dan pigmen. Stabilisator UV telah dikembangkan dan ditambahkan ke polimer untuk menghambat proses fotoinisiasi. Tiga jenis teratas adalah Ultraviolet Absorbers, Quenchers, dan Hindered Amine Light Stabilizers (HALS).

1) Peredam Ultraviolet

Peredam adalah jenis penstabil cahaya yang berfungsi dengan cara bersaing dengan kromofor untuk menyerap radiasi UV. Peredam mengubah radiasi UV yang berbahaya menjadi radiasi inframerah yang tidak berbahaya atau panas yang dihamburkan melalui matriks polimer. Peredam UV memiliki keuntungan biaya rendah tetapi mungkin berguna hanya untuk paparan jangka pendek. Peredam UV meliputi:

Peredam

Peredam UV memiliki keuntungan biaya rendah tetapi mungkin berguna hanya untuk paparan jangka pendek. Peredam UV meliputi:

• Karbon hitam adalah salah satu radiasi UV yang paling efektif dan umum digunakan peredam.

• Penyerap UV lainnya adalah titanium oksida rutil yang efektif dalam kisaran 300-400 nm. Namun tidak terlalu berguna dalam rentang panjang gelombang UVB yang sangat pendek di bawah 315.

• Hidroksibenzofenon

• Hidroksifenilbenzotriazol juga merupakan penstabil UV terkenal yang memiliki keuntungan karena cocok untuk aplikasi netral atau transparan. Hidroksifenilbenzotriazol tidak terlalu berguna pada bagian tipis di bawah 100 mikron.

• Benzofenon untuk PVC

• Enzotriazol dan hidroksifeniltriazin untuk polikarbonat.

• Oksanilida untuk poliamida

2) Pendingin

Quencher mengembalikan keadaan tereksitasi kromofor ke keadaan dasar melalui proses transfer energi. Agen transfer energi berfungsi dengan memadamkan keadaan tereksitasi dari gugus karbonil yang terbentuk selama foto-oksidasi bahan plastik dan melalui dekomposisi hidroperoksida. Ini mencegah pemutusan ikatan dan akhirnya pembentukan radikal bebas.

Pemadam Nikel

Pendingin nikel adalah jenis yang umum digunakan dalam produksi film pertanian. Ini tidak banyak digunakan karena mengandung logam berat dan memberikan warna cokelat atau hijau pada produk akhir. Namun, quencher nikel tidak secara efektif menstabilkan radiasi UV seperti yang dibahas selanjutnya adalah Hindered Amine Light Stabilizers.

3) Hindered Amine Light Stabilizer (HALS)

HALS adalah stabilisator termal jangka panjang yang bekerja dengan menjebak radikal bebas yang terbentuk selama foto-oksidasi bahan plastik. Oleh karena itu HALS membatasi proses fotodegradasi. Kemampuan Hindered Amine Light Stabilizers untuk mengais radikal yang diciptakan oleh penyerapan radiasi UV dijelaskan oleh pembentukan radikal nitroxly melalui proses yang dikenal sebagai Siklus Denisov.

Meskipun ada perbedaan struktural yang luas dalam produk HALS yang tersedia secara komersial, semuanya memiliki struktur cincin 2,2,6,6-tetramethylpiperidine. HALS adalah beberapa stabilisator yang paling mahir untuk radiasi UV.

Stabilizer UV untuk Berbagai Macam Plastik

Misalnya, HALS telah memungkinkan pertumbuhan polipropilena di industri otomotif. Sementara HALS juga sangat efektif dalam poliolefin, polietilen dan poliuretan, mereka tidak berguna sebagai penstabil radiasi UV di PVC.

Kombinasi Penstabil UV

Karena ketiganya berfungsi dengan mekanisme yang berbeda, mereka sering digabungkan menjadi aditif penyerap radiasi UV yang sinergis. Misalnya, benzotriazol sering dikombinasikan dengan HALS untuk melindungi sistem berpigmen dari pemudaran dan perubahan warna.

Suku Cadang, Cetakan, dan Masalah! Hubungi Craftech Industries, Inc untuk mendapatkan bantuan.

Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang plastik berkinerja tinggi? Unduh panduan gratis kami!