A különböző fénystabilizátorok kombinációjának kiegészítő védelmi hatása

Gyors válasz: Az UV monomer és gyanta kiválasztásánál a legfontosabb kereskedelmi kérdés nem az, hogy „általában melyik anyag a legjobb”, hanem az, hogy „melyik csomag biztosítja a megfelelő egyensúlyt a folyás, a kikeményedés, a tapadás és a tartósság között a valós alkalmazásban”.

A szerves polimerekhez használt fénystabilizátorok fő termékkategóriái az UV-abszorbensek, a gátolt amin fénystabilizátorok, a gerjesztett állapotú robbanószerek, a hidroperoxid-bontók stb. Ezek a különböző típusú fénystabilizátorok különböző mértékben hatnak a polimer bevonatok fénystabilizálásának javítására. A bevonat fénystabilizálásának tényleges megfogalmazásában a technikusok gyakran két vagy több különböző mechanizmusú fénystabilizátor kombinációját használják a bevonat hatékonyabb és tartósabb fénystabilizáló hatásának elérése érdekében, amely 1 + 1 > 2 additív hatású. Egy klasszikusabb kombináció az UV-abszorber és az akadályozott amin fénystabilizátor (HALS) használata. Az előbbi a napfényből származó káros UV-fény kiszűrésével védi a bevonatot a fotooxidációtól a forrásnál, de nehéz elkerülni a saját ciklikus hatása során bekövetkező, irreverzibilis változásokkal, például fakulással és fotolízissel járó átalakulást, és a hatékony koncentráció fokozatosan csökken, és lassan elveszíti fotostabilizáló hatását. A HALS megszakítja a fotooxidációs folyamatot a szabad gyökök és a peroxidok bevonatból történő eltávolításával, hogy megőrizze a bevonat fényét, és gátolja a sárgulást és a ridegséget. A HALS által létrehozott nitrogén-oxigén gyökök azonban alapvetően színezettek, és képesek elnyelni az UV-fényt, ami a fotolitikus kimerülés esélyével jár. Az UV Absorber és a HALS kombinációja egymást kiegészítő szerepet játszhat egymás védelmében, mivel az UV Absorber kiszűri a káros UV-sugarakat és megvédi a nitrogén-oxigén gyököket a fotolitikus kimerüléstől, míg a HALS elnyeli a szabad gyököket és a hidroperoxidokat, hogy megvédje az UVA-t a fotolitikus kimerüléstől. Az UV Absorber véd a szabad gyökök és a peroxidok ellen. Egymást kiegészítve az UV Absorber és a HALS hosszú ideig képes kellően magas koncentrációt fenntartani a bevonat fotóöregedése során, hogy fokozza a fotostabilizáló hatást.

A bal oldali grafikon a nitrogén-oxid-gyökök koncentrációjának változását mutatja egy sztirolegységeket tartalmazó akrilát-kopolimer bevonat filmjében a fényérlelési folyamat során. A csak HALS-t tartalmazó rendszerben a nitrogén-oxigén gyökök gyorsan alacsonyabb szintre bomlanak, miután rövid ideig magasabb koncentrációt tapasztaltak; míg a benzotriazol UV-abszorberrel kombinált rendszerben a filmben lévő nitrogén-oxigén gyökök hosszabb ideig magasabb koncentrációban tarthatók.

UV abszorber önmagában, a hatás a fotostabilizálás a bevonat gyakran nem ideális, mert ez alapján a jellemzői a fényelnyelés játszani a hatékonyságát a döntés. A HALS-szal kombinálva, amely nagyobb fénystabilizáló hatással rendelkezik, könnyebb jelentős javulást elérni a fénystabilizáló hatásban.

Amint a fenti ábrán látható, az UV-abszorber és a HALS kombinációjának hatása az alifás poliuretán bevonatok fénystabilitására. A csak benzotriazol UVA-t ( Tinuvin234) tartalmazó rendszerben az uretán kötésvesztés mértéke a fotoérlelési idő növekedésével csak kismértékben volt alacsonyabb, mint az üres mintáé; amikor a HALS-t önmagában használták, a fénystabilizáló hatás jelentősen javult; amikor a HALS-t azonos mennyiségű UV-abszorberrel kombinálták, a fénystabilizáló hatás tovább javult.

A practical sourcing and formulation view of UV monomers and oligomers

A legelterjedtebb UV-formulációk úgy készülnek, hogy először a fővázat választják ki, majd a reaktív monomercsomagot a hordozóhoz, a kikötési módhoz és a felhasználás során fellépő igénybevételekhez igazítják. Ez általában stabilabb eredményt hoz, mint ha pusztán a viszkozitás vagy az ár alapján választanánk meg az anyagokat.

• Kezdje a végső tulajdoncélból: a keménység, a rugalmasság, a tapadás és a zsugorodás ritkán utal pontosan ugyanarra a nyersanyagtartalomra.
• Szűrje a reaktív csomagot egészként: Az oligomer, a monomer és a fotoiniciátor-választék erősen kölcsönhatásba lép a UV rendszerekben.
• Használd a viszkozitást eszközként, ne pedig az egyetlen döntési szabályként: A legkönnyebben feldolgozható anyag nem mindig az, amelyik kikeményedés után a legjobban teljesít.
• Ellenőrizd a valós szubsztrátumot: A műanyag, fém, címkefólia, gélrendszerek és bevonatok nagyon eltérő polaritási és kikeményedési sűrűségi egyensúlyt eredményezhetnek.

Ajánlott termékreferenciák

• CHLUMILS UV-123: Erős HALS referenciaprofil a bevonatokban és polimerekben alkalmazott UV-állóságot célzó bevonatokhoz.
• CHLUMILS UV-5151: Praktikus stabilizátor-csomag referencialap, ha szélesebb körű fényállósági védelemre van szükség.
• CHLUMILS UV-770: Egy jól ismert HALS benchmark, amikor az időjárásállóságot és a megjelenés megtartását vizsgálják.
• CHLUMIUV BP-1: A useful UV-absorber reference when absorption-based light protection is being screened.

GYIK vásárlóknak és formulálóknak

Egy UV-monomer vagy gyanta megoldhat minden formulációs problémát?
Általában nem. A kereskedelmileg erős formulák attól függenek, hogyan működik együtt több komponens a kikeményedés, tapadás, folyás és tartósság kiegyensúlyozására.

Miért kell a monomereket az oligomerekkel együtt vizsgálni?
Mivel a monomerek megváltoztathatják a viszkozitást, a kötési sebességet, a zsugorodást és az aljzat viselkedését annyira, hogy befolyásolják ugyanazon alapgyanta végső rangsorolását.