október 9, 2020 Longchang Chemical

A műanyag az egyik leggyakrabban előforduló anyag a mindennapi életben. A fogyasztók nagyon szeretik az egyszerű forma, az alacsony ár, az oldószerekkel szembeni ellenállás, a korrózióállóság és a könnyű súly előnyei miatt. A polimer anyagok belső tulajdonságai azonban nem tudják kielégíteni a különböző felhasználási forgatókönyvek igényeit. Ezért a gyártási folyamat során az emberek különböző adalékanyagokat adnak a műanyaghoz a teljesítmény javítása érdekében.

A műanyagokban lévő kismolekulájú vegyületek főként kétféleképpen jelennek meg:

1. A monomerek addíciós polimerizációjával vagy kondenzációs polimerizációjával előállított polimeranyagok esetében a polimerizációs folyamat során általában iniciátorokat adnak hozzá, és a polimerizáció után az anyagokban nyomokban maradhatnak iniciátorok, monomerek és egyéb kismolekulájú vegyületek;

2. Adalékanyagok, amelyeket a műanyagok bizonyos tulajdonságainak a formázás során történő kielégítése érdekében adnak hozzá, mint például lágyítók, antioxidánsok, égésgátlók, fénystabilizátorok, szervetlen töltőanyagok és egyéb kis molekulájú vegyületek. A felhasználási idő növekedésével a kis molekulák bizonyos nyomai a műanyagba vándorolnak, vagy akár ki is szivárognak a műanyagból, ami a műanyag termék teljesítményének csökkenését eredményezi. Ez a helyzet nagyobb valószínűséggel következik be melegítés, mikrohullámú sütés, nagy nyomás és egyéb környezetekben.

A mikrohullám hatására a polimer polimerlánc a váltakozó elektromágneses tér hatására rezgésbe kerül, ami miatt ezek a kis molekulájú vegyületek feloldódnak és átvándorolnak az élelmiszerekbe, a levegőbe és a gyártósorokra. Ha a migráció elér egy bizonyos arányt, az befolyásolhatja a műanyag teljesítményét. , Veszélyes dolgok bekövetkezését okozva.

Jelenleg Kínában kevés kutatást végeztek a migrációs folyamatban fontos szerepet játszó vegyületek szerkezetéről és migrációs mechanizmusáról. Az elmúlt években a kutatók négy gyakori kis molekulájú vegyületet tanulmányoztak a műanyagokban (butilált hidroxitoluol, antioxidáns 168, Könnyű stabilizátor 770, dibutil-ftalát). ) 5 féle műanyag csomagolóanyag (polietilén PE, polipropilén PP, polisztirol PS, polimetil-metakrilát PMMA és polietilén tereftalát) migrációs szabályait hasonlították össze. Meg kell jegyezni, hogy a szélsőséges körülmények szimulálása és a tesztelés megkönnyítése érdekében a kutatómunka során kis molekulájú vegyületeket adtak az öt műanyag csomagolóanyaghoz 1,00% tartalomban, ami jóval meghaladta e vegyületek általánosan használt koncentrációarányait, így a mért Az eredmények általában túl nagyok, és csak tendencia referenciaként szolgálnak, és nem magyarázzák a tényleges exudációt.

Az első a különböző kismolekulák különböző csomagolóanyagokban történő közelítőleges migrációjának összehasonlítása. Az alábbi ábra az 500 W mikrohullámú teljesítményen 5 percig történő melegítéssel kapott mobilitási eredményeket mutatja. Jól látható, hogy a négy anyag migrál a PS-ben és a PMMA-ban. Az arány nagyobb, mint a PE, PP és PET mobilitása.

Ennek oka, hogy a PE, a PP és a PET fő láncai jó szimmetriával és viszonylag szabályos szerkezettel rendelkeznek, amelyek kristályos polimerek; míg a PS oldalláncában egy nagyobb sztérikus akadályt jelentő benzolgyűrű található, a PMMA oldalláncában pedig egy nagyobb poláros észtercsoport. Egészében véve az amorf polimerekhez tartozik, de a polimerben egyszerre léteznek kristályos és amorf régiók. A kismolekulájú vegyületek kialakulásukkor szintén eloszlanak az anyag kristályos és amorf régióiban. A mikrohullám hatására a polimer A kristályok amorf régiójának láncszegmensei a váltakozó elektromágneses tér hatására véletlenszerűen rezegnek, ami elősegíti a kismolekulájú vegyületek vándorlását a polimerből.

Az is megállapítható, hogy az antioxidáns 168 és az antioxidáns 168 migrációs rátája fénystabilizátor 770 minden műanyagban alacsonyabb, mint a másik két kismolekulaé, és a HALS 770 migrációs sebessége az alkalmazható PE-ben és PP-ben csak körülbelül 10%.

Az 5 perces fűtési idő alatt a négy anyag különböző mikrohullámú kimeneti teljesítményei esetén a mobilitási görbéket a következő ábra mutatja. Az ABCD-diagramok azt mutatják, hogy a BHT, az antioxidáns 168, a HALS 770 és a DBP 5 anyagban van különböző mikrohullámú teljesítmény alatt. Migrációs görbe. Nyilvánvaló, hogy a Weibo kimeneti teljesítményének növekedésével a különböző anyagok mobilitása és a kimeneti teljesítmény alapvetően lineáris.

Ennek oka, hogy azonos fűtési idő alatt a mikrohullámú kimenő teljesítmény erős, a kis molekulák hevesebben mozognak a polimerben, ami szintén felgyorsítja a polimer szegmensek mozgását az amorf régióban, ezáltal felgyorsítva a kis molekulák vándorlását a műanyagban. Hasonlóképpen, függetlenül a mikrohullámú teljesítménytől, a négy anyag mobilitása összhangban van az előző szakasz következtetésével, ami azt jelzi, hogy a termikus mozgáson kívül nincs más kölcsönhatás az anyagok között.

Végül a kutatók megvizsgálták a mikrohullámú hatásidő hatását a műanyag csomagolásban lévő vegyi anyagok migrációjára. A mikrohullámú kimenő teljesítmény 300 W volt. Az eredményeket az alábbi ábra mutatja. Az ábrán látható, hogy azonos mikrohullámú kimenő teljesítmény mellett, amikor a négy anyag migrál az egyes anyagokban, a mobilitás kezdetben kicsi, majd 2 perc után lineárisan növekszik és felgyorsul, és körülbelül 6-7 perc alatt éri el a maximális értéket. , miután elérte az egyensúlyt és alapvetően változatlan.

Ennek oka, hogy az anyagvándorlás diffúziós folyamat, és a diffúzió folyamatos hajtóereje a csomagolóanyag és az élelmiszer közötti kémiai potenciálkülönbség. Amikor a két fázis közötti kémiai potenciál megegyezik, az egyensúlyi állapot beáll. Az antioxidáns 168 és a HALS 770 esetében a kiválás végső egyensúlyi koncentrációja még PS-ben is csak 25%, azaz a fennmaradó adalékanyag-tartalom 0,75%, ami a legtöbb esetben még mindig meghaladja az adalékanyag-felhasználást.

Ezért ez a két kis molekulájú vegyület még erős, hosszú távú mikrohullámú körülmények között is képes hatékony koncentrációt fenntartani, ami elősegíti a műanyag eszközök folyamatos használatát szélsőséges körülmények között.

Összességében ez a kísérlet a BHT, az antioxidáns 168, a fénystabilizátor HALS 770 és a DBP különböző funkcionális csoportjait és polaritását tartalmazó négyféle migrációt vizsgálta különböző mikrohullámú fűtési teljesítmény mellett PE, PP, PS, PMMA és PET anyagokban. A műanyag fólián belüli mobilitás fajtája.

Az eredmények azt mutatják, hogy a négy anyag mobilitása alapvetően lineárisan függ a mikrohullámú kimeneti teljesítménytől, és a migránsok mobilitása az amorf anyagban nagyobb, mint a kristályos anyagban ugyanolyan körülmények között, és amikor a migránsok és a polimer molekulalánc hidrogénkötések kialakulásakor a migrációs ellenállás növelhető; azonos mikrohullámú kimeneti teljesítmény mellett, amikor a négy anyag mindegyik anyagban migrál, a mobilitás kezdetben kicsi, és 2 perc után lineárisan növekszik és felgyorsul, 6 perc ~ 7 perc után A bal és a jobb oldal eléri a maximális értéket, majd eléri az egyensúlyt és alapvetően változatlan.

A négy anyag között az antioxidáns 168 és fénystabilizátor 770 kisebb migrációs rátával rendelkeznek, ami előnyös a hozzáadás és a használat szempontjából.

Lépjen kapcsolatba velünk most!

Elfogadjuk az egyedi szolgáltatásokat, általában 24 órán belül felvesszük Önnel a kapcsolatot. Ön is küldhet nekem e-mailt info@longchangchemical.com munkaidőben ( 8:30-18:00 UTC+8 H.-Szombat ) vagy használja a weboldal élő chatjét, hogy azonnali választ kapjon.

Ezt a cikket a Longchang Chemical R&D Department írta. Ha másolni és újranyomtatni szeretné, kérjük, adja meg a forrást.

Megjegyzések (16)

Vélemény, hozzászólás?

Kapcsolatfelvétel

Hungarian