پلیمر سبز | بازیافت,بازیافت پت,بازیافت پلاستیک,خط بازیافت,بازیافت نایلون پلیمرسبز در ساخت دستگاه های بازیافت , مشاوره در زمینه بازیافت پلاستیک ها و آموزش بازیافت پلاستیکها فعالیت دارد
آنتی اکسیدان های پلی پروپیلن
فرآیند شکل دهی پلی پروپیلن در گستره حرارتی (220 – 280 ˚C) انجام می گیرد،
این پلیمر تحت چنین شرایطی اگر در مقابل حرارت پایدار نشود در اثر ترکیب با اکسیژن، تخریب می گردد.
حضورآنتی اکسیدانهای پلی پروپیلن در تمام فرمولاسیونهای پلی پروپیلن الزامی است
و باید در نظر داشت كه انتخاب صحیح این جزء از فرمول پارامتر بسیار مهمی در موفقیت و كارآیی قطعه های است
كه بر مبنای این فرمول بندی ساخته خواهد شد.
یکی از آثار مهم نشان دهنده پدیده تخریب این پلاستیک،
به صورت بالا رفتن شاخص جریان مذاب آن پدیدار می شود
كه مبنای آن سرعت شكسته شدن زنجیر، كاهش جرم ملكولی، ایجاد اتصالات عرضی و به تبع شکننده شدن پلاستیک و افزایش شاخص جریان مذاب این پلیمر است .
سیستمهای پایدارکننده PPکه برای مقاوم حرارتی نمودن آن در برابر گرما برای دراز مدت مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :
1 - استئارات کلسیم یا روی، که مخلوط این دو ترکیب باهم میتوانند اثر [2] Synergistic یا نیروزایی روی یکدیگر داشته باشند.
2 - 2 و6 دی- ترشیری، بیوتیل- پارا -کرزول (Butylated hydroxyl toluene) که با علامت اختصاری BHT بسیار شهرت دارد.
3 - فسفیت ها و فسفونیت ها شامل:
4 - tetrakis-(2,4-di-tert. butyl phenol)-4,4́-biphenylene diphosphonite
5 - distearyl-penta erythrityl-diphosphite
6 - tris-(nonyl phenyl)- distearyl-penta erythrityl-diphosphite
7 - tris-(2,4-di-tert. butyl phenyl)-phosphite
8 - bis-(2,4-di-tert. butyl phenyl)-penta erythrityl phosphite-diphosphite
تجربه نشان می دهد یكی از بهترین آنتی اکسیدانهای پلی پروپیلن كه نتایج بسیار خوب و پایداری فرآیندی خیلی عالی از خود به نمایش می گذارد و به تنهایی نیز می تواند به آمیزه افزوده شود، به گروه فنل آلكانها تعلق دارد و نام تجارتی آن Topanol CA است:
tris-(2-methyl-4 hydroxy-5-tert. buthyl phenyl)-butane.
این آنتی اکسیدانهای پلی پروپیلن به طور معمول در غلظتهای (0.05 – 0.25)% به آمیزه پلی پروپیلن افزوده می شوند.
اثر و کارآیی هر پایدارکنندهای را بر روی آمیزه، میتوان از روی اکسترودهای متعدد آن تعیین کرد، به این صورت که شاخص جریان مذاب MFI هر نمونه را پس از هر اکسترود اندازه گیری می نمود.
شایان ذکر است که در آمیزه پلی پروپیلنهای تجارتی در بسیاری از اوقات از ترکیبات فسفر، همراه با پایدارکننده های فنولی استری(sterically hindered phenol) استفاده می کنند.
پایدارکننده های حرارتی[1] که پلی پروپیلن را برای دراز مدت پایدار می کنند:
در دماهای بالا و در مجاورت با هوا، PP خالص به صورت پودر اکسید شده تجزیه می شود، در این ارتباط چند پارامتر وجود دارد که پایدار کنندگی پلی پروپیلن از آنها متابعت می کند:
1 - نوع پایدارکننده
2 - غلظت پایدارکننده
3 - ضخامت نمونه
4 - دمای محیط عملکرد قطعه
مهمترین پایدار کننده های حرارتی پلی پروپیلن ترکیبات فنل هایی هستند که در جرم ملکولی های متوسط (300 – 600)
خصوصاً جرم ملکولی های بالا (600 – 1200 gr/mol) تولید می شوند و به مقدار زیاد مورد استفاده قرار می گیرند، این مواد با تیواترها اثر نیروزایی[2] دارند.
از این گروه از مواد، سه پایدار کننده مهم حرارتی DLTDP ، DSTDP و یا DODDS را می توان نام برد که دوتا از آنها به مجموعهی ترکیبات فنلی وابسته هستند:
1 - dilauryl thio dipropionate
2 - distearyl thio dipropionate
3 - dioctadecyl disulfide
غلظت آنتی اکسیدانهای پلی پروپیلن در گستره وزنی (0.06 – 0.6)% متغییر می باشد.
پایداركننده های نوری[3] پروپیلن:
نور و اكسیژن باعث انجام واكنش تخریب در پلاستیكها می شوند، این واكنش شیمیایی نه تنها از نظر ظاهری روی آنها اثر می كند بلكه روی خواصّ فیزیكی و مكانیكی آنها نیز اثرات مخرّب و زیان آوری را به وجود می آورد.
جلوگیری از واكنشهای تخریب، از نظر فنی و اقتصادی از اهميّت بسیار زیادی برخوردار است.
پایداركننده های نوری تركیباتی شیمیایی هستند كه از طریق فیزیكی و شیمیایی در واكنشهای منجر به تخریب نوری دخالت میكنند و از بروز این پدیده در زمانهای كوتاه جلوگیری می كنند.
علی رغم آنكه كربن بلاك و برخی از رنگه های دیگر توانایی دارند پلاستیكها را از خطر تخریب نوری حفظ كنند اما تركیبات آلی و اُرگانو متالیك دیگری وجود دارند كه هیچگونه تداخلی در رنگ اصلی پلاستیك ایجاد نمی كنند.
چهار گروه اصلی بسیار مهم پایداركننده های نوری وجود دارند كه عبارتند از:
1 - 2-hydroxybenzophenons
2 - 2-hydroxyphenyl beonzotriazoles
3 - Hindered amines
4 - Organic nickel compounds
پلی پروپیلن در مقابل تابش نور فرابنفش بسیار حساس و آسیب پذیر است، و این ضعف برای هر كاربردی از این پلاستیك باید به دقت در نظر گرفته شود. نه تنها قطعاتی كه در فضای آزاد قرار میگیرند باید در مقابل اشعه ی فرابنفش پایدا شوند بلكه قطعاتی كه در داخل اتاق و محیطهای بسته نیز واقع میگردند هم از این نظر باید تقویت شوند.
پایداری اندك قطعات ساخته شده از پلی پروپیلن كه در برابر اشعه ی فرابنفش تقویت نشده اند، اگر در معرض تابش نور خورشید قرار گیرد، تخریب نوری خود را به صورت كاهش جلای ظاهری، ایجاد تركهای ریز در سطح قطعه و افت شدید خواصّ مكانیكی قطعه، نمایان می سازد.
در پایداری نوری پلی پروپیلن چند عامل مهم هستند كه از آن میان می توان به ضخامت نمونه، درجه كریستالی، رنگ آمیزی، وجود پركننده و عامل تقویت كننده، حضور آنتی اکسیدانهای پلی پروپیلن و غیره را میتوان نام برد.
برای عملكرد مطمئن و طولانی یك قطعه از جنس پلی پروپیلن در برابر نور خورشید و درجه حرارت نسبتاً بالا، معمولاً از خاصيّت نیروزایی (Synergism) مخلوطی از یك آنتی اكسیدان مانع شكست زنجیر، و یك آنتی اكسیدان تجزیه گر پراكسید، به آمیزه پلاستیك اضافه می كنند مانند مخلوطی از فنلهای الكانی و دیلائوریل تیو دیپروپیونات.
مهمترین پایداركنندههای نوری كه پلاستیك پلی پروپیلن را در مقابل اشعهی فرابنفش مقاوم می سازند عبارتند از:
1 - AO-I = pentaerythrityl tetrakis-[3-(3,5-di-tert. butyl-4´ hydroxy phenyl)-propionate]
2 - AO-II = Calcium (3,5-di-tert. butyl-4 hydroxy benzyl)-monoethyl-phosphonate]
3 - Ph-I = tris- (2,4-di-tert. butyl phenyl)-phosphite.
4 - UVA-I = 2- (2´- hydroxy-3´,5´-di-tert. butyl phenyl)-5-chloro-benzotriazole.
5 - UVA-II = 2- (2´- hydroxy-3´-tert. butyl-5´-methyl phenyl)-5-chloro-benzotriazole.
6 - UVA-III = 2- hydroxy-4-n- octoxybenzophenone.
7 - Ni-II = n-butylamine-nickel-2,2´-thio-bis-(4-tert. octyl phenolate).
8 - Bz-I = 3,5-di-tert. butyl-4 hydroxy benzoic acid-2´,4´- di-tert. butyl phenyl-ester.
9 - HALS-I = bis-2,2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl sebacate.
10 - HALS-II = Poly-(N-β- hydroxy ethyl-2,2,6,6- tetramethyl-4-hydroxy-piperidyl succinate.
11 - HALS-III = Poly-{[6-[1,1,3,3- tetramethyl butyl)-imino]-l,3,5 triazine-2,4-diyl][2-(2.2,6,6 tetramethyl piperidyl )amine]-hexamethylene-[4-(2,2,6,6- – tetramethyl piperidyl)-imino}.
پایداركننده های نوری معمولاً با غلظت های بین (0.05 – 2)% مورد استفاده قرار میگیرند، ضمن آنكه حد بالایی این گستره به ندرت كاربری دارد.
كارآیی جاذب نور فرابنفش آمین ممانعت شده HALS-I در انواع پلاستیكهای پلی پروپیلن حتی در مقادیر و غلظت های كم هم بسیار برجسته و چشمگیر است.
به منظور محافظت از پلی پروپیلن در برابر نور فرابنفش خورشید اگر از پایداركننده UVA-I استفاده شود، میزان (0.3-0.5)% وزنی از این پایداركننده در آمیزه پلی پروپیلن كافی است.
[۱] Heat stabilizers
[۲] synergistic
[۳] Light stabilizers = UV absorbers
تالیف و ترجمه:مهندس سعید نعمتی
تهیه و تنظیم از تیم پلیمرسبز
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود و یا اگر عضو سایت هستید وارد شوید و یا ثبت نام نمایید باتشکر.
لطفا کمی صبر کنید
لطفا کمی صبر کنید
[ratings]
