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投递送达!高温天气里的《塑料“防晒”作战指南》

2019-07-23 17:31:36来源:塑料机械网原创 作者:结绿阅读量:43935

  【塑料机械网 编辑视角】 俗语有云,小暑不算热,大暑三伏天。时下节气已行至大暑,高温伏旱天气来袭。阳光毒辣,热浪翻滚,有科学数据表明,长时间的阳光照射下给人的皮肤会带来松弛、干燥、晒斑等一系列皮肤老化问题,防晒十分必要。你是否曾想过,高温、阳光也是引起塑料老化的原因所在呢?让我们在做好皮肤防晒之余,也来了解一下塑料防晒的问题。
 
  引起塑料老化的原因可分为内因与外因。内因是一些塑料材质内部结构具有易引起老化问题的弱点,比如支链、不饱和双键等;外因主要来自于光、热、湿、氧、辐射、微生物等外部环境条件,也是我们今天主要讲到的一方面。在这种高温天气中,光、热问题对塑料的影响令人十分头疼:
 
  关于塑料的光热老化
 
  
 
  阳光中紫外线是造成塑料老化的一大杀手。
 
  我们平日里也许会注意到,在一些如公共座椅、户外广告、车辆外壳或是建筑外墙上的塑料制品存在褪色严重、表面粗糙、质脆易碎的情况,这属于塑料老化现象。根据波长,紫外线分为长波紫外线(UVA)、中波紫外线(UVB)、短波紫外线(UVC),其中主要造成塑料老化的是前两者。
 
  在大气的阻挡作用下,UVC被隔离,而辐射到地面的UVA和UVB也只留下很小一部分。UVA无论是对皮肤还是对塑料,都是个狠角色,它波长在320nm-400nm之间,穿透力强,可进入塑料内部;UVB波长在190,nm-320nm虽然穿透性较弱,但是具有较高能量,对塑料表层的损害较大。
 
  热
 
  高温也会加速塑料的老化进程。
 
  暴露在热环境之下的塑料制品可能会发生一些化学和物理变化,比如短周期的高温暴露就会使可氧化降解塑料的抗氧化剂和增塑剂消耗增加,缩短其诱导期。在高温环境之下,塑料会挥发其内部的水分、溶剂、增塑剂等,而这些物质的损失以及聚合物分子链的断裂等原因或将造成塑料的变脆或变软及一系列老化现象。
 
  关于塑料的“防晒”
 
  看过前文,我们已经知晓了长时间的紫外线照射和高温条件会加速塑料的老化。事实上,我们生活中十分常见的一些塑胶材料的耐光老化、热老化性能上都不够理想。如图:

  我们知道,黑色吸收热量的能力更胜一筹,在常规条件下,黑色材料比同材质下的白色材料表面温度高15℃,不同颜色的塑料对耐光热老化的要求也各不相同,这需要更加详细的防晒方案。
 
  由于塑料老化是不可逆的,在现如今塑料生产过程中会加入各种“防晒剂”,这样可以使塑料制品获得相对更长的使用寿命。关于塑料“防晒”可分为“表面功夫”和“深层功夫”,小编总结了一些常见的“防晒方案”,一起来看看:
 
  1、涂层保护:在塑料制品表面添加一层具有防晒作用的涂层,不仅能够起到反射太阳光波热量的作用,还可以降低物体表面温度;
 
  2、增加填料:提高塑料的耐热性和强度,如玻璃纤维、硅藻土、木粉等;
 
  3、添加稳定剂:光稳定剂类包括受阻胺类光稳定剂和紫外线吸收剂,如哌啶衍生物(受阻胺)、二苯甲酮类(紫外线),热稳定剂如常见的钙锌稳定剂、有机锡稳定剂等;
 
  4、添加光屏蔽剂:使光在塑料表面就被反射或吸收,减少紫外线对塑料内部的老化作用,如二氧化钛、炭黑等;
 
  5、添加抗氧化剂:如胺类、硫代类、亚磷酸酯等,这些抗氧化剂能够捕捉光老化作用下产生的自由基,减少塑料在加热成型以及高温使用环境下的热氧化反应,延长塑料制品使用寿命;
 
  6、添加耐晒着色剂:一方面颜色对温度有不同的敏感程度,另一方面耐晒度高的颜料对塑料也有一定的保护作用。
 
  结语:强紫外线照射和高温环境会影响塑料制品的使用寿命,对塑料制品的合理使用可以延缓其老化进程,对新材料、新助剂的研究和创新更是提高塑料防晒能力、增强塑料使用价值的重要途径。炎炎夏日里,塑料“防晒”大作战不可忽视,读过这份作战指南,您是否有所收获呢?
 
  资料参考: 百度百科、DT新材料、搜料网、高分子材料改性和防老化技术咨询

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