Polimer pasti terpapar sinar matahari atau fluoresensi yang kuat selama pemrosesan dan penggunaan, yang mengakibatkan penurunan sifat fisiknya, menguning, perubahan warna, penggetasan, dan penurunan transparansi, yang tidak hanya akan memengaruhi pengalaman penggunaan, tetapi juga dapat menyebabkan konsekuensi serius. Oleh karena itu, bagaimana mencegah penuaan cahaya polimer telah menjadi arah penelitian penting dari bahan polimer. Saat ini, langsung menambahkan berbagai penstabil cahaya ke polimer adalah metode yang paling efektif untuk meningkatkan stabilitas cahaya bahan. Penstabil cahaya umum dapat dibagi menjadi agen pelindung cahaya, peredam ultraviolet, quencher, dan penstabil cahaya amina yang terhalang sesuai dengan mekanisme kerjanya. Di antara mereka, penstabil cahaya amina yang terhalang memiliki keunggulan efisiensi tinggi, jumlah penambahan yang kecil, dan dampak yang lebih kecil pada produk. Jadi itu telah memenangkan hati orang. Penstabil cahaya amina yang terhalang terutama bekerja melalui empat cara: menguraikan hidroperoksida, memadamkan oksigen tereksitasi, menangkap radikal bebas, dan meregenerasi dirinya sendiri, yang secara efektif dapat meningkatkan stabilitas cahaya polimer.

Jawaban singkat: Strategi stabilisasi praktis dimulai dengan mempertimbangkan risiko degradasi terlebih dahulu, kemudian menyeleksi paket aditif berdasarkan kondisi pemrosesan, masa pakai, dan persyaratan tampilan.

Jenis penstabil cahaya amina terhalang yang sangat representatif adalah senyawa amina organik dengan penghalang sterik berdasarkan 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinil, tahun 1972, Swiss Ciba-Geigy (Ciba-Geigy) dan perusahaan Sankyo Jepang bersama-sama mengembangkan dan meneliti, dan memperoleh dua varietas representatif Light Stabilizer 744 dan Light Stabilizer 770 melalui penyaringan 1.200 senyawa amina organik. Light Stabilizer 770 memiliki kompatibilitas yang baik dengan resin, tidak ada pewarnaan, toksisitas rendah, dan efek stabilisasi cahaya yang baik. Sebagai penstabil cahaya yang efisien, ini banyak digunakan dalam PP, PE, PVC, PVC, PS, resin ABS dan bahan lainnya. Saat ini, ada banyak laporan tentang penerapan penstabil cahaya 770, tetapi penelitian tentang proses sintesisnya, terutama pengaruh proses pada struktur dan komponen produk kurang. Artikel ini akan membahas sintesis penstabil cahaya 770terutama yang melibatkan pengaruh berbagai metode, pelarut, jenis katalis, proses pasca-perlakuan, dan lain-lain terhadap tingkat konversi dan kinerja produk.

Rute sintetis yang umum digunakan adalah dengan menggunakan asam sebacic dan tetramethylpiperidol untuk secara langsung bereaksi dehidrasi dan esterifikasi untuk mendapatkan penstabil cahaya 770, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Menurut apakah pelarut ditambahkan, dapat dibagi menjadi metode curah dan metode pelarut.

1. Dalam metode curah, proporsi tertentu dari asam sebacic, tetramethylpiperidinol dan katalis ditambahkan ke dalam bejana reaksi dan dipanaskan, dan bahan bakunya sendiri akan meleleh sebagai pelarut untuk reaksi. Setelah reaksi, produk dicuci dengan air atau pelarut dan direkristalisasi untuk mendapatkan penstabil cahaya 770.

Pemilihan katalis memiliki pengaruh yang sangat penting pada reaksi. Katalis yang sesuai dapat meningkatkan aktivitas pusat reaksi dan mempercepat laju reaksi. Studi umum telah menunjukkan bahwa asam p-toluenesulfonat dan ester ftalat memiliki efisiensi katalitik yang tinggi untuk esterifikasi, tetapi bila digunakan dalam sintesis penstabil cahaya 770, hasil keduanya kurang dari 70%, terutama karena sistemnya Bahan baku tetramethylpiperidinol mudah disublimasikan, yang mempengaruhi laju konversi bahan baku. Selain itu, suhu reaksi tidak boleh terlalu tinggi, yang menyulitkan untuk menghilangkan air yang dihasilkan, yang akan bereaksi dengan katalis ester ftalat sehingga menjadi tidak efektif. Oleh karena itu, para peneliti mengeksplorasi metode pelarut untuk meningkatkannya.

2. Metode pelarut adalah menambahkan pelarut organik berdasarkan reaksi di atas. Setelah reaksi, pelarut diuapkan dan produk diproses. Dibandingkan dengan metode curah, metode pelarut tidak perlu mencapai suhu leleh reaktan, mengurangi suhu reaksi sistem dan mengurangi fenomena sublimasi. Pada saat yang sama, air dalam sistem dapat dikeluarkan selama proses refluks pelarut dan bagian dari bahan baku yang disublimasikan dapat dibawa kembali.

Setelah mengeksplorasi pelarut yang berbeda, ditemukan bahwa petroleum eter dan n-heptana di bawah 100 °C memiliki efisiensi yang rendah. Meskipun titik didih toluena dan xilena yang tinggi dapat mencapai tingkat konversi yang tinggi, namun keduanya masih tidak memuaskan dan memiliki titik didih yang tinggi. Perlakuan pasca-pengolahan pelarut juga lebih sulit.

Para peneliti terus mengeksplorasi rute reaksi transesterifikasi yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Reaksi dimetil sebasat dan tetrametilpiperidinol dapat dilakukan pada suhu yang lebih rendah. Penggunaan n-heptana sebagai pelarut bermanfaat untuk menghilangkan reaksi metanol. Katalis yang berbeda memiliki efisiensi katalitik yang tinggi, di antaranya katalis natrium yang mencapai tingkat konversi 99,8%. Setelah mengeksplorasi lebih lanjut pengaruh rasio bahan baku terhadap reaksi, ditemukan bahwa ketika rasio molar tetramethylpiperidinol terhadap asam sebacic adalah 2.0: 1, tingkat konversi adalah yang tertinggi, dan terus meningkatkan rasio tidak kondusif untuk menghilangkan kelebihan bahan baku.

Akhirnya, penstabil cahaya 770 buatan sendiri (770 ZZ) disiapkan berdasarkan eksplorasi di atas dan dibandingkan dengan produk komersial (770 DF). Gambar berikut ini adalah spektrum inframerah keduanya. Dapat dilihat bahwa puncak serapan karakteristik 770 DF dan 770 ZZ pada dasarnya sama, dan tidak ada puncak pengotor lainnya, yang mengindikasikan bahwa struktur penstabil cahaya 770 buatan sendiri konsisten dengan produk komersial dan memiliki kemurnian yang baik.

Gambar di bawah ini adalah kurva termogravimetri. Penstabil cahaya 770, yang belum dicuci dengan air, memiliki stabilitas termal yang buruk. Mungkin terdapat residu katalis, yang menyebabkan produk mengalami reaksi kebalikan dari reaksi esterifikasi pada suhu tinggi. Stabilitas termal produk olahan tidak jauh berbeda dengan produk komersial, yang dapat memenuhi persyaratan pemrosesan sebagian besar produk.

Terakhir, para peneliti menguji performa anti-ultraviolet dari penstabil cahaya 770 buatan sendiri. Setelah 672 jam penyinaran UV pada ABS, warna contoh dengan 0,3 bagian 770 DF sedikit lebih gelap daripada warna contoh dengan 0,3 bagian 770 ZZ. Penstabil cahaya 770 memiliki ketahanan terhadap sinar UV yang sedikit lebih baik. Hal ini mungkin membuat produk buatan sendiri mengandung sejumlah kecil monoester yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya, yang bermanfaat bagi dispersi 770. Singkatnya, penstabil cahaya 770 buatan peneliti sendiri memiliki sedikit perbedaan dalam performa dari produk komersial. Faktor-faktor yang memengaruhi proses pembuatan telah berhasil dieksplorasi dan rute dengan hasil yang lebih tinggi telah diperoleh.

Hubungi Kami Sekarang!

Kami menerima layanan yang disesuaikan, kami biasanya akan menghubungi Anda dalam waktu 24 jam. Anda juga bisa mengirim email kepada saya info@longchangchemical.com selama jam kerja (8:30 pagi hingga 6:00 sore UTC+8 Senin-Sabtu) atau gunakan obrolan langsung situs web untuk mendapatkan balasan secepatnya.

Artikel ini ditulis oleh Departemen Litbang Kimia Longchang. Jika Anda perlu menyalin dan mencetak ulang, harap sebutkan sumbernya

Rute seleksi praktis untuk paket antioksidan, penyerap UV, dan HALS.

Sebagian besar keputusan terkait stabilizer akan lebih efektif jika dipertimbangkan sebagai keputusan paket, bukan keputusan produk tunggal. Pembeli yang berorientasi teknis biasanya mendapatkan jawaban terbaik dengan meninjau penuaan panas jangka panjang, stabilitas proses, paparan cuaca, dan sensitivitas warna secara bersamaan.

• Perlindungan pemrosesan terpisah dari stabilitas jangka panjang: Aditif terbaik untuk riwayat peleburan tidak selalu sama dengan aditif yang memberikan retensi masa pakai terbaik.
• Gunakan sinergi secara sengaja: Banyak sistem polimer dan pelapis bekerja paling baik ketika stabilisator primer dan sekunder dipasangkan secara sengaja.
• Tinjau persyaratan warna dan kejernihan: Sistem yang bening, pucat, bersentuhan dengan makanan, atau berwarna putih seringkali membutuhkan kemasan yang lebih rapat daripada produk industri berwarna gelap.
• Periksa kondisi penuaan yang sebenarnya: Panas, sinar UV, kelembapan, dan paparan luar ruangan dapat mengubah jalur stabilisasi mana yang paling kuat secara komersial.

Referensi produk yang direkomendasikan

• CHLUMILS UV-123: Referensi HALS yang kuat untuk penyaringan yang berfokus pada ketahanan cuaca dalam pelapis dan polimer.
• CHLUMILS UV-5151: Referensi paket stabilisator praktis ketika dibutuhkan perlindungan penuaan akibat cahaya yang lebih luas.
• CHLUMIFLEX ATBC: Pemlastis non-ftalat praktis sebagai referensi untuk aplikasi dan skrining kepatuhan.
• CHLUMIFLEX DOTP: Sebuah tolok ukur standar tereftalat-pemlastis dalam aplikasi plastik fleksibel.

FAQ untuk pembeli dan formulator

Mengapa paket penstabil seringkali lebih kuat daripada aditif tunggal?
Karena produk yang berbeda dapat melindungi bagian yang berbeda dari jalur degradasi, maka kemasan seringkali mencakup lebih banyak risiko daripada hanya satu jenis saja.

Apakah menambahkan lebih banyak antioksidan atau penstabil UV selalu meningkatkan kinerja?
Belum tentu. Dosis berlebih dapat meningkatkan biaya dan terkadang menimbulkan efek samping, sehingga sebagian besar sistem bekerja paling baik dalam rentang dosis yang telah diuji.