{"id":5867,"date":"2023-01-25T13:45:36","date_gmt":"2023-01-25T13:45:36","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=5867"},"modified":"2026-04-28T10:42:14","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:14","slug":"light-stabilizer-to-improve-the-weatherability-of-powder-coatings","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/it\/light-stabilizer-to-improve-the-weatherability-of-powder-coatings\/","title":{"rendered":"Come migliorare la resistenza agli agenti atmosferici delle vernici in polvere grazie agli antiossidanti e agli stabilizzatori della luce?"},"content":{"rendered":"

Come migliorare la resistenza agli agenti atmosferici delle vernici in polvere grazie agli antiossidanti e agli stabilizzatori della luce?<\/strong><\/h1>\n

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Quick answer:<\/strong> For antioxidant, UV absorber, and HALS topics, formulators usually compare long-term protection, process stability, and color control together because those priorities do not always point to the same additive.<\/p>\n

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Con il rapido sviluppo dell'economia nazionale, l'applicazione della vernice in polvere all'esterno sta diventando sempre pi\u00f9 comune. Pertanto, anche la resistenza agli agenti atmosferici e la durata del rivestimento in polvere come protezione e decorazione ricevono un'attenzione sempre maggiore, soprattutto per quanto riguarda il film di rivestimento di articoli per interni ed esterni come soffitti, pannelli per facciate continue, fontanelle, condizionatori d'aria, lavatrici, profili in alluminio, ecc.<\/p>\n

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I fattori che influenzano la resistenza agli agenti atmosferici delle vernici in polvere sono molteplici: fattori interni, come la struttura e le prestazioni delle resine, degli agenti indurenti, delle cariche coloranti e di altri additivi; e fattori naturali (fattori esterni), come l'effetto della luce solare (soprattutto UV), la composizione dell'atmosfera (ossigeno, ozono, fumi industriali, ecc.), l'umidit\u00e0 (comprese le piogge acide, la nebbia salina, ecc.), le variazioni di temperatura, ecc.<\/p>\n

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Le radiazioni ultraviolette sono la causa principale dell'invecchiamento naturale delle vernici in polvere e l'ossigeno presente nell'atmosfera \u00e8 un fattore importante per promuovere l'invecchiamento naturale. Sotto l'azione dei raggi UV e dell'ossigeno, si innesca una reazione di ossidazione automatica del rivestimento in polvere, ovvero una reazione a catena di ossidazione che degrada il rivestimento in polvere. L'acqua e il calore accelerano questa reazione e contribuiscono a promuovere la foto-ossidazione.<\/p>\n

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Durante il processo di formazione, il film di rivestimento in polvere presenta legami a catena deboli e catene macromolecolari a struttura dienica, che sono soggette alla reazione di degradazione ossidativa fotoindotta (invecchiamento) dopo l'irradiazione UV, con conseguente sbiadimento e sfarinamento del film di rivestimento.<\/p>\n

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Per inibire o rallentare la foto-ossidazione del film di rivestimento, di solito si ricorre all'aggiunta di antiossidanti, assorbitori UV o stabilizzatori della luce o a una miscela dei tre.<\/p>\n

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Ricerca sull'applicazione degli antiossidanti<\/strong><\/h2>\n

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Dal meccanismo della degradazione termica dei polimeri da parte dell'ossigeno, \u00e8 noto che la degradazione termica dei polimeri da parte dell'ossigeno \u00e8 causata principalmente dall'insorgere di reazioni radicali a catena innescate dalla generazione di radicali liberi dagli idroperossidi per effetto del calore.<\/p>\n

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Pertanto, la degradazione termica da ossigeno dei polimeri pu\u00f2 essere inibita mediante l'intrappolamento dei radicali e la decomposizione dell'idroperossido, come illustrato nella Figura 1. Tra questi, gli antiossidanti sono ampiamente utilizzati per l'inibizione dell'ossidazione.<\/p>\n

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Gli antiossidanti (o stabilizzatori termici) sono additivi utilizzati per inibire o ritardare la degradazione dei polimeri per azione dell'ossigeno o dell'ozono presenti nell'atmosfera e sono gli additivi pi\u00f9 utilizzati nei materiali polimerici.<\/p>\n

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I rivestimenti in polvere sono soggetti alla degradazione termica dell'ossigeno dopo la cottura ad alte temperature o alla luce del sole, all'invecchiamento, all'ingiallimento e ad altri fenomeni che compromettono seriamente l'aspetto e le prestazioni del prodotto; per prevenire o ridurre il verificarsi di questa tendenza, di solito si ricorre all'aggiunta di antiossidanti o stabilizzatori termici.<\/p>\n

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Gli antiossidanti possono essere suddivisi in tre categorie principali in base alla loro funzione (cio\u00e8 il comportamento di intervento del processo chimico di ossidazione automatica).<\/p>\n

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La prima categoria \u00e8 quella degli antiossidanti terminali di catena, che catturano o eliminano principalmente i radicali liberi generati dall'auto-ossidazione dei polimeri.<\/p>\n

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La seconda categoria \u00e8 denominata antiossidanti di tipo decompositore di idroperossidi, principalmente per indurre una decomposizione di tipo non radicale degli idroperossidi nei polimeri.<\/p>\n

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La terza categoria \u00e8 quella degli antiossidanti di tipo passivatore di ioni metallici, che possono formare un chelato stabile con gli ioni metallici dannosi, attenuando cos\u00ec l'effetto catalitico degli ioni metallici sul processo di auto-ossidazione dei polimeri.<\/p>\n

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Il primo dei tre tipi di antiossidanti \u00e8 chiamato antiossidante principale, principalmente bloccanti fenolici, ammine seco-aromatiche; la seconda e la terza categoria sono chiamate antiossidanti ausiliari, fosfito, sali metallici ditiocarbammati, ecc. Per ottenere un rivestimento stabile che soddisfi i requisiti applicativi, di solito si sceglie una variet\u00e0 di composti antiossidanti.<\/p>\n

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Il test seguente utilizza diversi composti antiossidanti aggiunti alla formulazione del rivestimento in polvere; dopo la spruzzatura e l'indurimento, il campione viene realizzato e il valore b viene misurato nello stesso spessore del film con un colorimetro; il colore del film di rivestimento viene valutato utilizzando il sistema di colore comune internazionale per le polveri CIE Lab (DIN 6174, ISO 10526 e ASTM 2244).<\/p>\n

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I risultati del test, dopo aver classificato il colore del film di rivestimento nell'ordine da sub-incremento a eccellente, possono essere visti come.<\/p>\n

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1, la formulazione di base 1 mostra una grave perdita di luce, anche se la resistenza al calore del pigmento \u00e8 buona, ma dopo la formazione del film, l'analisi \u00e8 che il pigmento \u00e8 ossidato ad alta temperatura, e alcuni gruppi all'interno del pigmento reagiscono sotto l'azione dell'ossigeno.<\/p>\n

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2, il cambiamento di colore della formula 2 e della formula 3 \u00e8 migliore rispetto alla formula 1, ma il miglioramento non \u00e8 evidente, e la formula 3 ha un effetto migliore rispetto alla formula 2.<\/p>\n

Dopo l'analisi, l'antiossidante ha impedito l'ulteriore ossidazione e ha reso minore il cambiamento di colore, e l'effetto dell'antiossidante 3 \u00e8 risultato migliore di quello dell'antiossidante 2. Un'altra ragione potrebbe essere dovuta al fatto che entrambi sono ammine ostacolate, impediscono la produzione di gruppo colorante dopo l'ossidazione del pigmento, ma l'effetto non \u00e8 buono, impedisce solo un'ulteriore reazione dopo l'ossidazione parziale, quindi l'effetto non pu\u00f2 raggiungere il massimo.<\/p>\n

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3, la formulazione 4 \u00e8 migliore della formulazione 3, ma non la migliore. Poich\u00e9 l'antiossidante fosfito ha una buona capacit\u00e0 di protezione del colore, ha propriet\u00e0 riducenti e pu\u00f2 far s\u00ec che il pigmento ossidato ad alta temperatura si ripristini rapidamente, quindi ha un migliore effetto antiossidante.<\/p>\n

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4, l'effetto ottenuto dalla formula 5 \u00e8 migliore di quello della formula 4. Questa formula utilizza l'antiossidante principale e l'antiossidante ausiliario insieme, quindi non solo blocca l'ulteriore ossidazione del pigmento, ma ripristina anche il gruppo ossidato in modo rapido, e l'antiossidante ausiliario pu\u00f2 rendere pi\u00f9 leggero il gruppo colorante prodotto dall'antiossidante principale, quindi ha un buon effetto sinergico.<\/p>\n

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5, l'uso della formulazione antiossidante composita 6 ha un effetto di conservazione del colore significativamente migliore rispetto alla formulazione 5. L'antiossidante 4 \u00e8 una miscela di fosfito ad alta efficienza e antiossidante fenolico, e il rapporto appropriato tra i due ha un buon effetto antiossidante.<\/p>\n

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6, la formulazione 7 \u00e8 migliore della formulazione 6 e l'effetto cromatico \u00e8 sostanzialmente lo stesso del pigmento originale. Il dosaggio consigliato di antiossidante \u00e8 compreso tra 0,5% e 1,0%, quindi il dosaggio della formulazione 6 \u00e8 significativamente inferiore. Ci\u00f2 dimostra che l'effetto cromatico si mantiene meglio dopo l'aumento del dosaggio dell'antiossidante composto.<\/p>\n

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7, la formulazione 8 mostra che nel processo di estrusione e polimerizzazione del rivestimento in polvere, l'uso di antiossidanti pu\u00f2 inibire efficacemente la resina nel processo di degradazione ossidativa, migliorando la resistenza agli urti.<\/p>\n

La formulazione con l'aggiunta di antiossidanti pu\u00f2 aumentare il rapporto tra faccia e base, per ottenere le stesse prestazioni senza l'aggiunta di antiossidanti quando il rapporto tra faccia e base \u00e8 minore. Questo perch\u00e9 l'aggiunta di antiossidanti riduce la tendenza alla decomposizione della resina in prodotti a basso peso molecolare, in modo che le grandi molecole di resina coprano meglio un maggior numero di cariche, mentre le prestazioni rimangono invariate.<\/p>\n

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8, i campioni di pellicola di rivestimento bianco della Formulazione 10 e della Formulazione 9 possono essere osservati, pi\u00f9 gli antiossidanti possono inibire efficacemente la lavorazione dei rivestimenti in polvere e l'ingiallimento del processo di post-curing, migliorando le prestazioni del colore dei rivestimenti in polvere bianchi.<\/p>\n

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I risultati dei test sopra descritti dimostrano che, sebbene siano molti i fattori che influenzano la comparsa dell'ossidazione nel film di rivestimento, come la qualit\u00e0 e il tipo di resina, il pigmento, gli additivi, la formulazione del rivestimento, il processo di produzione, la temperatura, l'atmosfera, l'umidit\u00e0 e altri fattori naturali, l'applicazione di antiossidanti adeguati riduce l'insorgere di questa tendenza.<\/p>\n

Ricerca sull'applicazione degli stabilizzatori della luce<\/p>\n

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La degradazione dei polimeri in presenza di luce e ossigeno \u00e8 chiamata \"degradazione foto-ossidativa\". Gli stabilizzatori alla luce, noti anche come stabilizzatori UV, sono una classe di additivi stabilizzatori utilizzati per inibire la degradazione foto-ossidativa delle resine polimeriche e migliorare la resistenza agli agenti atmosferici dei film di verniciatura in polvere.<\/p>\n

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In base ai diversi meccanismi di stabilizzazione, gli stabilizzatori della luce possono essere suddivisi in agenti schermanti della luce, assorbitori UV, agenti di esplosione dello stato eccitato e agenti di cattura dei radicali liberi.<\/p>\n

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A causa della diversit\u00e0 e della complessit\u00e0 della formulazione della vernice in polvere, del processo di polimerizzazione e della forma di polimerizzazione, la conservazione della luce e la protezione dalla luce della vernice in polvere sono molto importanti.<\/p>\n

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In secondo luogo, lo stabilizzatore alla luce \u00e8 molto efficace per l'invecchiamento alla luce del rivestimento e per prolungare la durata del film di rivestimento; la quantit\u00e0 \u00e8 molto ridotta, generalmente solo 0,5%~1,0% della formulazione totale.<\/p>\n

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Pertanto, l'applicazione di stabilizzatori della luce nei rivestimenti in polvere per migliorarne l'esposizione agli agenti atmosferici \u00e8 un metodo molto semplice, a basso costo e molto efficace.<\/p>\n

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Secondo la formula della Tabella 2, al rivestimento viene aggiunto uno stabilizzatore della luce e il campione di pellicola di rivestimento viene polimerizzato a spruzzo.<\/p>\n

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Le prestazioni applicative dello stabilizzatore alla luce sono valutate come segue.<\/p>\n

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1, la resistenza agli agenti atmosferici della polvere per interni \u00e8 molto scarsa, ma l'aggiunta di stabilizzatori alla luce svolge un ruolo significativo.<\/p>\n

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2, le formulazioni A e D non vengono aggiunte allo stabilizzatore alla luce, il test mostra che sono significativamente peggiori rispetto al campione aggiunto allo stabilizzatore alla luce.<\/p>\n

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Le formulazioni 3, C e F mostrano che con l'aumento della quantit\u00e0 di stabilizzante alla luce, la ritenzione di luce e colore del film di rivestimento migliora significativamente.<\/p>\n

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4, i risultati dei test di cottura mostrano che lo stabilizzatore della luce non ha la capacit\u00e0 di resistere alla temperatura; per risolvere la resistenza alla temperatura del film di rivestimento \u00e8 necessario aggiungere additivi anti-ingiallimento.<\/p>\n

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Ricerca sull'applicazione sinergica di antiossidanti e stabilizzatori della luce<\/p>\n

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Attraverso il test sopra descritto, possiamo capire che l'invecchiamento del film di rivestimento \u00e8 in realt\u00e0 il risultato dell'azione congiunta della luce ultravioletta e dell'ossigeno, e questo processo comprende due diversi processi di fotodegradazione e foto-ossidazione.<\/p>\n

Tuttavia, gli stabilizzatori della luce e gli antiossidanti hanno meccanismi di stabilizzazione diversi sul film di rivestimento e la combinazione di due stabilizzatori con meccanismi d'azione diversi dovrebbe ottenere un effetto di stabilizzazione migliore rispetto a quello di un singolo stabilizzatore, ovvero un effetto sinergico.<\/p>\n

Attualmente esistono stabilizzatori di questo tipo sul mercato, che rappresentano anche una tendenza allo sviluppo degli stabilizzatori. Ma l'effetto sinergico allo stesso tempo, due diversi stabilizzatori tra l'effetto additivo e antagonista apparir\u00e0 anche.<\/p>\n

Pertanto, nell'antiossidante e nello stabilizzatore della luce con una buona comprensione delle diverse reazioni tra i due \u00e8 fondamentale, solo per padroneggiare l'effetto dei due con la reazione chimica potenziale, al fine di progettare un efficace antiossidante e stabilizzatore della luce con il sistema.<\/p>\n

Mediante test di invecchiamento accelerato e di cottura sul film di rivestimento, \u00e8 stato valutato l'effetto dell'aggiunta di antiossidanti e stabilizzatori della luce alla formulazione del rivestimento in polvere. Le formulazioni di prova e i risultati sono riportati nelle Tabelle 4 e 5.<\/p>\n

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Attraverso i risultati dei test, viene valutato lo stabilizzatore di luce.<\/p>\n

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1, l'aggiunta di stabilizzatore alla luce svolge un ruolo significativo nella resistenza agli agenti atmosferici della polvere, ma la resistenza all'ingiallimento del film di rivestimento non \u00e8 cambiata.<\/p>\n

2, lo stabilizzatore della luce e l'antiossidante hanno un effetto significativo sulla resistenza del film di rivestimento agli agenti atmosferici e sullo scolorimento, e la quantit\u00e0 di entrambi 1:1 \u00e8 la migliore.<\/p>\n

3. Lo stabilizzatore della luce e l'antiossidante hanno un effetto migliore nel sistema HAA.<\/p>\n

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L'uso di stabilizzatori della luce e antiossidanti non \u00e8 cos\u00ec semplice come introdotto nell'articolo. L'effetto di diversi stabilizzatori della luce e antiossidanti deve essere confermato da ulteriori esperimenti in base alla teoria.<\/p>\n

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Conclusione<\/p>\n

L'aggiunta di antiossidanti e stabilizzatori della luce ai rivestimenti in polvere pu\u00f2 efficacemente inibire e ridurre il tasso di ossidazione termica e fotografica delle macromolecole polimeriche nella produzione e nell'applicazione dei rivestimenti in polvere, migliorare significativamente la resistenza al calore e alla luce del film di rivestimento, ritardare il processo di degradazione e invecchiamento del film di rivestimento e prolungarne la durata.<\/p>\n

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Gli stabilizzatori della luce e gli antiossidanti utilizzati nelle vernici in polvere ad alte prestazioni, se utilizzati correttamente, avranno un effetto sinergico, migliorando significativamente le propriet\u00e0 di resistenza agli agenti atmosferici della pellicola di vernice in polvere, in particolare della pellicola di vernice in polvere Super-Duable.<\/p>\n

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Se utilizzati in modo improprio, si avr\u00e0 un effetto additivo o addirittura antagonista, che far\u00e0 diminuire la stabilit\u00e0 del film di rivestimento. La tendenza degli stabilizzatori si svilupper\u00e0 nella direzione della multifunzionalit\u00e0.<\/p>\n

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HALS 119 \/ STABILIZZATORE DI LUCE 119 \/ CHIMASSORB 119<\/span><\/a><\/h4>\n<\/td>\n

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106990-43-6<\/h4>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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HALS 123 \/ STABILIZZATORE DI LUCE 123 \/ TINUVIN 123<\/span><\/a><\/h4>\n<\/td>\n

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129757-67-1<\/h4>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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HALS 622 \/ STABILIZZATORE DI LUCE 622 \/ TINUVIN 622<\/span><\/a><\/h4>\n<\/td>\n

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65447-77-0<\/span><\/h4>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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HALS 770 \/ STABILIZZATORE LEGGERO 770 \/ TINUVIN 770<\/span><\/a><\/h4>\n<\/td>\n

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52829-07-9<\/h4>\n<\/td>\n<\/tr>\n

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HALS 783 \/ STABILIZZATORE LUCE UV 783 \/ TINUVIN 783<\/span><\/a><\/h4>\n<\/td>\n

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HALS 791 \/ STABILIZZATORE LEGGERO 791 \/ TINUVIN 791<\/span><\/a><\/h4>\n<\/td>\n

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HALS 944 STABILIZZATORE DI LUCE-944 CHIMASORB 944<\/span><\/a><\/h4>\n<\/td>\n

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70624-18-9 \/ 71878-19-8<\/h4>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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A practical selection route for antioxidant, UV absorber, and HALS packages<\/h2>\n

Most stabilizer decisions work best when they are treated as package decisions rather than single-product decisions. Technical buyers usually get the strongest answer by reviewing long-term heat aging, process stability, weather exposure, and color sensitivity together.<\/p>\n