Næstum allt plast er viðkvæmt fyrir niðurbroti þegar það verður fyrir útfjólubláu ljósi, svo sem sólarljósi eða flúrljósi. Þetta niðurbrot getur átt sér stað við vinnslu eða þegar varan er í notkun og einkenni hennar eru stökkleiki, aflitun og tap á eðliseiginleikum eins og höggstyrk, togstyrk og lit – sem allt leiðir til styttingar líftíma plastsins. Daglegt dæmi um UV niðurbrot er grasflöt sem getur mislitast og brothætt með tímanum vegna niðurbrots plasts.
UV stöðugleikaaukefni eru efnasambönd sem bætt er við til að koma í veg fyrir skemmdir á plasti og lengja endingartíma endanlegrar vöru verulega. UV-stöðugleikaefnum er bætt við í mjög litlu magni, venjulega {{0}},1 – 0,5 prósent af fjölliðunni. Þessi aukefni er oft hægt að sameina við grunnfjölliðuna við framleiðslu eða útbúa sem hluta af masterbatch. Það eru mörg aukefni á markaðnum fyrir UV-stöðugleika þar á meðal Amshield, Amcor's Ultra Violet Inhibitor stabilizer.
Hvað er ljósoxun?
Plastniðurbrot af völdum UV-ljóss er afleiðing efnaferlis sem kallast ljósoxun eða ljósniðurbrot. UV ljós brýtur niður núverandi efnatengi í fjölliðakeðjunum, veikir plastið með því að draga úr mólþunga þess, sem leiðir til styrktartaps og annarra óæskilegra einkenna, eins og áður hefur verið lýst. Sameindaniðurbrot, eins og ljósoxun, veldur oft því að plast bilar, svo það er mikilvægt að skilja þessa ferla og hvernig á að forðast þá!
UV viðnám óvarðar fjölliða er mismunandi, allt eftir uppbyggingu og samsetningu. Sum plastefni eru næmari fyrir ljósoxun vegna byggingar þeirra og virknihópa. Tengi sem eru næmust fyrir ljósoxun eru kolefnis-köfnunarefnistengi eins og nítríl, amíð og amín; kolefnis-súrefnistengi eins og etrar, esterar, ketónar og karboxýlsýrur; kolefni-klór tengi; súrefnis-súrefnistengi eins og peroxíð; og köfnunarefnis-vetnistengi eins og amíð og amín.
Tegundir UV stöðugleika aukefna
Til að hindra ljósoxunarferlið og vernda plast gegn skaðlegum útfjólubláum geislum eru UV-stöðugleikaefni notuð. Hægt er að veita útfjólubláu vörn á mismunandi vegu eftir því hvaða útfjólubláu stöðugleika er notað. Venjulega virka algengustu tegundir aukefna sem útfjólubláu gleypingar, slökkviefni eða HALS, og í sumum tilfellum er hægt að nota fleiri en eitt aukefni til að veita æskilegan UV stöðugleika.
Útfjólubláu gleypnar: Við nægjanlegt ljósinntak fara viðkvæmir virkir hópar (kallaðir litningar) í fjölliðum fyrir röð viðbragða til að mynda sindurefna. Eins og nafnið gefur til kynna gleypir þetta útfjólubláa stöðugleikaefni UV geislun til að koma í veg fyrir upphaf ljósoxunarhvarfa. Þegar UV-hitinn hefur frásogast, dreifist hann í gegnum fjölliðakeðjurnar. Svartur er frábært útfjólubláa gleypið og því er oft bætt við málningu, litarefni eða kolsvart til að vernda plastvörur fyrir útfjólubláum geislum. Bensótríazól og hýdroxýfenýltríazín eru einnig dæmi um útfjólubláa gleypni.
Slokknar: Ljósoxunarferlið felur í sér margvísleg viðbrögð sem að lokum mynda sindurefna sem hvarfast við mörg tengsl í fjölliðakeðjunni og eyðileggja heilleika plastsins. Slokknar virka með því að slökkva á orkunni sem myndast við ljósoxunarhvörf og skila þannig spenntum sameindum í grunnástand þar sem þær eru ólíklegri til að breiða út ljósoxunarviðbrögðin sem mynda sindurefna. Nikkelslokkari er dæmi um þetta form UV-stöðugleika.
HALS: Hindered Amine Light Stabilizers (HALS) eru UV-stöðugleikar sem miða á og fanga sindurefna sem myndast við ljósoxun og koma í veg fyrir að þau bregðist við fjölliða uppbyggingu. Uppbygging HALS er breytileg en hefur yfirleitt 2,2,6,6-tetrametýlpíperidín hringbyggingu.
