Cambios de color causados por el procesamiento de moldeo de plástico 1. Durante el moldeo de alta temperatura, la resina de la matriz se oxida, degrada y decolora Cuando el anillo de calefacción o la placa de calefacción de los equipos de procesamiento de moldeo de plástico han estado en estado de calentamiento debido a la pérdida de control, es fácil conducir a la temperatura local es demasiado alta, lo que hace que la oxidación de resina y la descomposición a alta temperatura, para aquellos calor. Los plásticos sensibles, como el PVC, etc., es más probable que este fenómeno ocurra durante el procesamiento de moldeo, cuando sea grave, se quemará amarillo, o incluso negro, y acompañado de una gran cantidad de bajos volátiles moleculares de escape. Esta degradación incluye la despolimerización, la ruptura de la cadena aleatoria, el grupo lateral y la eliminación de la materia baja molecular y otras reacciones. (1) Despolimerización El sistema de despolimerización se rompe al final de la macromolécula primero, y luego elimina el monómero rápidamente de acuerdo con el mecanismo de enlace, especialmente cuando la temperatura de polimerización está por encima del límite superior. (2) Descanso de la cadena aleatoria (degradación) Para los polímeros como la educación física a alta temperatura, su cadena principal se puede romper en cualquier posición, el peso molecular disminuye rápidamente, pero el rendimiento del monómero es muy pequeña, esta reacción se llama ruptura de la cadena aleatoria, a veces también conocida como degradación, cadena de polietileno La ruptura formada después de la actividad de los radicales libres es muy alta, hay más hidrógeno secundario alrededor, reacción de transferencia de cadena fácil de ocurrir, casi sin producción de monómero. (3) eliminación de sustituyentes Cuando el cloruro de polivinilo, el acetato de polivinilo, el poliacrilonitrilo, el fluoruro de polivinilo, etc., se calientan, se eliminarán los sustituyentes. Tomando cloruro de polivinilo (PVC) como ejemplo, el PVC se procesa a temperaturas inferiores a 180 ~ 200 ° C, pero a temperaturas más bajas (como 100 ~ 120 ° C), es decir, comienza a deshidrogenarse (HCl), aproximadamente 200 ° C pierde HCL rápidamente, y el polímero se oscurece y la fuerza se vuelve baja, la reacción total se resume de la siguiente manera: ~ CH2CHCICH2CHCL ~ → ~ CH = CHCH = CH ~ +2HCL El HCl libre tiene un efecto catalítico sobre la deshidroclorinación y los cloruros metálicos, como el cloruro férrico formado por cloruro de hidrógeno y equipo de procesamiento, promueve la catálisis: 3HCL+Fe → FECL3+3HCL El PVC en el procesamiento en caliente debe agregar unos por ciento del absorbente de ácido, como estearato de bario, organotina, compuestos de plomo, etc., para mejorar su estabilidad. Si la capa de poliolefina en el cable de cobre no es estable, se formará carboxilato de cobre verde en la interfaz de polimérico-cobre cuando el cable de telecomunicaciones esté coloreado. Estas reacciones promueven la difusión de cobre en el polímero y aceleran la oxidación catalítica del cobre. Por lo tanto, para reducir la tasa de degradación oxidativa de la poliolefina, los fenoles o los antioxidantes de arilamina (AH) a menudo se agregan para terminar la reacción anterior y formar radicales libres inactivos a ·: roo ·+ah- → rooh+a · (4) degradación oxidativa Los polímeros están expuestos al oxígeno en el aire durante el procesamiento y el uso, lo que acelera la degradación oxidativa cuando se calienta. La oxidación térmica de la poliolefina pertenece al mecanismo de reacción en cadena de radicales libres y tiene un comportamiento catalítico automático, que se puede dividir en tres pasos: iniciación, crecimiento y terminación. La fractura de la cadena causada por el grupo de hidroperóxido conduce a la reducción del peso molecular, y los principales productos de escisión homolítica son alcoholes, aldehídos, cetonas y finalmente se oxidan en ácidos carboxílicos. El ácido carboxílico juega un papel importante en la oxidación catalítica de los metales. 2. Cuando se procesa el moldeo de plástico, el colorante se descompone y se descolina porque no es resistente a la alta temperatura Los pigmentos o tintes utilizados para colorear de plástico tienen un límite de temperatura, y cuando se alcanza este límite de temperatura, los pigmentos o tintes sufrirán cambios químicos y generarán varios compuestos de bajo peso molecular, y las fórmulas de reacción son más complejas; Los diferentes pigmentos tienen diferentes reacciones y productos, y la resistencia a la temperatura de los diferentes pigmentos se puede medir mediante análisis de pérdida de peso.
· El colorante reacciona con la resina para causar el cambio de color La reacción de colorante y resina se manifiesta principalmente en algunos pigmentos o colorantes y resinas durante el procesamiento y el moldeo, y estas reacciones químicas conducirán a cambios en el tono y la degradación de los polímeros, cambiando así el rendimiento de los productos. 1. Reacción de reducción Ciertos polímeros, como el nylon y los plásticos amino, son agentes reductores de ácido fuertes en el estado fundido, lo que puede reducir y desvanecer pigmentos o colorantes que son estables a temperaturas de procesamiento. 2. Intercambio alcalino Los metales de tierra alcalina en el polímero de emulsión de cloruro de polivinilo o algún polipropileno estabilizado pueden sufrir un "intercambio alcalino" con los metales de tierra álcali en el colorante, cambiando así el color de rojo azul a naranja. El polímero de emulsión de PVC es VC en la solución acuosa del emulsionante (como el dodecil sulfonato de sodio C12H25SO3NA) Acuoso con el método de polimerización de agitación, la reacción contiene Na+; Para mejorar el rendimiento de oxígeno resistente al calor de PP, a menudo se agregan antioxidantes como 1010 y DLTDP. El antioxidante 1010 es una reacción de transesterificación de 3,5 di-trit-butil-4-monohidroxipropionato de metilo y pentaerithitol catalizado, mientras que DLTDP es una reacción de la solución acuosa de Na2 con acítrilo acristríitrilo a la preparación de ácido tiodipropiónico dipropiónico, que se hidroliza a ácido hidrolilipónico. Finalmente, el producto está esterificado por alcohol laurílico, y la reacción también contiene Na+. Durante el proceso de moldeo de los productos de plástico, la Na+residual en la resina reaccionará con el pigmento del lago que contiene iones metálicos como Cipgment · Red48: 2 (BBC o 2BP): XCA2 ++ 2NA++Ca2+ 3. Reacción entre el pigmento y el haluro de hidrógeno (HX) PVC elimina HCI cuando la temperatura aumenta a 170 ℃ o bajo la acción de la luz para formar dobles enlaces conjugados. La poliolefina de retardante de llama halogenada o los productos de plástico de retardante de llama coloreados también se deshalogenan HX en un moldeo de alta temperatura. (1) La reacción entre ultramarina y HX Pigmento ultramarino ampliamente utilizado para colorear o eliminar la luz amarilla en plásticos. Es un compuesto que contiene azufre. (2) Los pigmentos en polvo de cobre y oro aceleran la oxidación y descomposición de la resina de PVC El pigmento de cobre se puede oxidar a Cu+ y Cu2+ a alta temperatura, lo que acelerará la descomposición de PVC. (3) La destrucción de iones metálicos en polímeros Algunos pigmentos tienen un efecto destructivo en el polímero, como el depósito de manganeso Pigment CIP IgmentRed48: 4 no es adecuado para el moldeo de productos de plástico PP, la razón es que el ión de manganeso de metal varalente cataliza la descomposición del hidroperóxido a través de la transferencia de electrones en la oxidación térmica o la fotooxidación de la fotooxidación de PP, que conduce al envejecimiento acelerado de PP. El enlace éster en el policarbonato es fácil de hidrolizarse y descompuesto por álcali cuando se calienta, y es más fácil promover la descomposición una vez que los iones metálicos están presentes en el pigmento. Los iones metálicos también promueven la descomposición del oxígeno térmico de las resinas como el PVC y causan cambios en el color. En resumen, al producir productos de plástico, debemos evitar el uso de pigmentos de color que reaccionan con las resinas es la forma más factible y efectiva.
· Reacciones entre colorantes y auxiliares 1, la reacción entre pigmentos de azufre y auxiliares Los pigmentos que contienen azufre, como el amarillo de cadmio (la solución sólida de CDS y CDSE), no deben usarse para PVC debido a una resistencia ácida deficiente, y no deben usarse con aditivos de plomo. 2. Los compuestos de plomo reaccionan con estabilizador de azufre El componente de plomo en pigmentos amarillos cromados o el rojo cromo de molibdeno reacciona con antioxidantes como el DSTDP tiodistearato. 3. Reacción entre pigmento y antioxidante La resina con antioxidantes, como PP, algunos pigmentos y antioxidantes también reaccionará, debilitando así la función de los antioxidantes, de modo que la estabilidad del oxígeno térmico de la resina se deteriora. Por ejemplo, los antioxidantes fenólicos se absorben fácilmente o reaccionan con el negro de carbono y pierden su actividad; En productos de plástico blanco o de color claro, los antioxidantes fenólicos forman complejos aromáticos fenólicos con iones de titanio para hacer que los productos sean amarillos. Podemos prevenir el cambio de color del pigmento blanco (TiO2) seleccionando antioxidantes adecuados o agregando aditivos auxiliares, como la sal antiácida de zinc (estearato de zinc) o el éster de fosfito P2. 4. Reacción entre pigmento y estabilizador de luz La acción de los pigmentos y los estabilizadores de la luz, además de la reacción entre los pigmentos que contienen azufre y los estabilizadores de luz que contienen níquel descritos anteriormente, generalmente reducirá la efectividad de los estabilizadores de la luz, especialmente bloqueados el efecto de los estabilizadores de luz de amina y los pigmentos amarillos y rojos azo y rojos. , su efecto de disminución de la estabilidad de la luz es más obvio, no tan estable como los sin color, este fenómeno no tiene una explicación exacta.
· Reacciones entre auxiliares Si se usan muchos auxiliares de manera incorrecta, pueden ocurrir reacciones inesperadas y hacer que el color del producto cambie. Por ejemplo, el retardante de llama SB2O3 reacciona con resistencia que contiene azufre para producir SB2S3: SB2O3+-S-→ SB2S3+-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O-O- Por lo tanto, al considerar la fórmula de producción, los aditivos deben seleccionarse cuidadosamente.
· Cambio de color causado por la oxidación automática de aditivos La oxidación automática de los estabilizadores fenólicos es un factor importante para promover el cambio de color de los productos blancos o de color claro, que a menudo se llama "pinking" (rojo) en países extranjeros. Está conjugado por productos de oxidación como antioxidantes BHT (2-6-Di-Tertil-4-metilfenol) y tiene forma de un producto de reacción rojizo de monostilbenona de 3,3 ', 5,5'. Esta decoloración ocurre solo en presencia de oxígeno y agua y sin luz. Expuesta a la luz ultravioleta, la estilbenona rojiza se descompone rápidamente en un producto monocíclico amarillo.
· Los pigmentos de color causan un cambio de color bajo la acción de la luz y el calor Algunos pigmentos coloreados bajo la acción de la luz y el calor, el tautomerismo de la configuración molecular, como el uso de pigmento cipig.r2 (BBC) del tipo azo al tipo de quinona, cambia el efecto de conjugación original, lo que resulta en la reducción de enlaces de conjugación, lo que resulta en Color de rojo azul oscuro a rojo naranja claro. Al mismo tiempo, bajo la acción catalítica de la luz, se descompone con el agua, lo que cambia el agua y el decoloración de la vaina.
· Cambio de color causado por contaminantes atmosféricos Cuando los productos de plástico se almacenan o usan, algunos grupos reactivos, ya sean resinas o aditivos, o pigmentos colorantes, bajo la acción de la luz y el calor, interactuarán con humedad atmosférica o contaminantes químicos como ácidos y bases, causando una variedad de reacciones químicas complejas , que conducirá a la decoloración o la decoloración con el tiempo. Esta situación puede evitarse o mitigarse agregando estabilizador de oxígeno térmico apropiado, estabilizador de luz o seleccionando aditivos y pigmentos resistentes a la clima de alta calidad.
