Réponse rapide : Pour les antioxydants, les absorbeurs d'UV et les HALS, les formulateurs comparent généralement la protection à long terme, la stabilité du processus et le contrôle de la couleur, car ces priorités ne pointent pas toujours vers le même additif.

Quelle est la protection contre le vieillissement à la lumière des absorbeurs d'UV pour les revêtements ?

 

UV absorbers such as Absorbeur d'UV 384-2 used together with Stabilisateur léger 292 are effective in slowing down the light aging behavior of cured coatings. The addition of various suitable UV absorbers and light stabilizers to coating formulations is a well-established method of operation for organic coatings for outdoor use where high quality and longevity are required. UV absorbers such as EVERSORB 80, EVERSORB 93, etc. are classic anti-aging products.

Il existe de nombreuses façons de caractériser les performances des revêtements en matière de vieillissement à la lumière. Pour les polymères sans structure carbonyle, le comportement au vieillissement à la lumière peut être caractérisé par le changement du signal carbonyle dans le spectre d'absorption infrarouge. Cependant, certains revêtements contiennent des esters carbonyles, des liaisons ammoniaque-ester, etc., y compris les revêtements UV photopolymérisables, qui ne conviennent pas à l'utilisation de l'indice de carbonyle pour caractériser leur comportement au vieillissement à la lumière. Dans ce cas, nous pouvons utiliser l'indice de jaunissement (YI) pour les caractériser. La méthode standard internationale suit la norme ASTM D1925, dans laquelle le film durci est exposé à la lumière UV, et après chaque période d'exposition, la transmittance du film durci à plusieurs longueurs d'onde spécifiques est mesurée par un spectrophotomètre UV-visible, et la source d'irradiation peut être une lampe à mercure à moyenne pression avec un verre Pyrex filtrant la lumière UV à ondes courtes en dessous de 320 nm.

L'indice de jaune est défini comme suit.

 

 

Le test de vieillissement utilisant une source de lumière artificielle est appelé vieillissement accéléré. Le vieillissement accéléré est souvent associé à des dispositifs supplémentaires tels que l'humidité, la température, le brouillard salin, etc. afin d'évaluer de manière plus objective et plus complète la performance anti-vieillissement du revêtement. Outre la source de lumière ultraviolette, la puissance de quelques centaines de watts de la lampe au xénon, sa sortie spectrale de 250 nm de spectre continu, et atteindre le sol de la distribution des bandes spectrales du soleil est similaire à celle couramment utilisée dans la source de lumière de la machine de vieillissement artificiel. Parmi les autres sources de lumière artificielle pour le vieillissement, on peut citer le QUVA et le QUVB. Le QUVA est un ultraviolet à ondes longues, et la longueur d'onde de sortie du QUVB est de 280-360nm, le centre étant situé à 310mm. Plus primitif, mais entièrement conforme au vieillissement naturel, le test de vieillissement de la lumière est effectué à la lumière directe du soleil, comme aux États-Unis, l'utilisation du test d'exposition à l'angle de 45 degrés de la Floride.

En raison de l'absorption de l'ozone atmosphérique, la lumière du soleil à travers l'atmosphère jusqu'au sol, 295 nm en dessous de la lumière ultraviolette à ondes courtes de haute énergie est essentiellement filtrée. Par conséquent, la lumière du soleil au sol sur le vieillissement lumineux du revêtement polymère a un effet important sur la bande de longueur d'onde, principalement concentrée entre 295 et 400 nm, plus la longueur d'onde est courte, plus l'énergie est élevée, plus l'effet du vieillissement lumineux du revêtement polymère est intense. Sous l'influence de la saison, de l'heure, de l'altitude, de la latitude, du climat, de la pollution atmosphérique et de nombreux autres facteurs, l'intensité des UV de la lumière solaire au sol peut changer. La couche d'ozone absorbe les rayons ultraviolets inférieurs à 320 nm, mais avec la pollution atmosphérique et la destruction de la couche d'ozone, l'intensité des rayons ultraviolets de courte longueur d'onde arrivant au sol augmente d'année en année. L'utilisation de différentes sources lumineuses pour obtenir des résultats de vieillissement lumineux peut ne pas être cohérente, principalement en raison de la distribution des longueurs d'onde des sources lumineuses, de l'intensité, de l'humidité environnementale, de la température et d'autres conditions qui ne sont pas tout à fait cohérentes.

Outre l'indice de jaunissement, la performance anti-vieillissement du film durci peut également être caractérisée en examinant le spectre d'absorption, la brillance, le trouble, l'adhérence, les propriétés mécaniques, le comportement mécanique thermodynamique et d'autres indicateurs de changement. En raison de la prévalence de la photo-oxydation dans le processus de vieillissement à la lumière, le changement de l'indice d'hydroxyle ou de l'indice de peroxyde dans le revêtement est souvent utilisé comme paramètre pour refléter le vieillissement à la lumière. Différentes structures de polymères peuvent également être caractérisées en fonction des changements de concentration des groupes sensibles.

Un guide pratique pour la sélection des emballages antioxydants, absorbeurs d'UV et HALS

La plupart des décisions concernant les stabilisateurs sont plus pertinentes lorsqu'elles sont envisagées dans le cadre d'un ensemble de solutions plutôt que pour un produit individuel. Les acheteurs techniques parviennent généralement à la réponse la plus convaincante en examinant conjointement le vieillissement thermique à long terme, la stabilité du procédé, la résistance aux intempéries et la sensibilité à la couleur.

• Distinguer la protection du traitement de la stabilité à long terme : Le meilleur additif pour l'historique de fusion n'est pas toujours celui qui offre la meilleure durée de vie.
• Utilisez la synergie de manière délibérée : De nombreux systèmes polymères et de revêtements fonctionnent de manière optimale lorsque les stabilisateurs primaires et secondaires sont intentionnellement associés.
• Vérifier les exigences en matière de couleur et de netteté : Les systèmes transparents, pâles, destinés au contact alimentaire ou blancs nécessitent souvent un emballage plus compact que les produits industriels foncés.
• Vérifier l'état de vieillissement réel : La chaleur, les UV, l'humidité et l'exposition aux intempéries peuvent chacun modifier la méthode de stabilisation commercialement la plus efficace.

Références de produits recommandées

• CHLUMINIT TMO: Un point de comparaison précieux lorsque des discussions sur le jaunissement inférieur ou le remplacement du TPO sont importantes.
• CHLUMILS UV-123: Une référence HALS solide pour les écrans axés sur la résistance aux intempéries dans les revêtements et les polymères.
• CHLUMILS UV-5151: A practical stabilizer-package reference when broader light-aging protection is needed.
• CHLUMILS UV-770: Un banc d'essai familier de HALS lorsque la durabilité aux intempéries et la rétention de l'apparence sont à l'examen.

FAQ pour les acheteurs et les formulateurs

Pourquoi les ensembles de stabilisateurs sont-ils souvent plus efficaces qu'un additif seul ?
Étant donné que différents produits peuvent protéger différentes parties du processus de dégradation, l'ensemble couvre souvent un plus grand nombre de risques qu'un seul niveau de dégradation.

L'ajout d'antioxydants ou de stabilisateurs UV améliore-t-il toujours les performances ?
Pas nécessairement. Un surdosage peut augmenter les coûts et parfois engendrer des effets secondaires ; la plupart des systèmes fonctionnent donc de manière optimale dans une plage de dosage testée.