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耐老化编织袋的生产方法

什么叫功能编织袋?就是具有某种独特性能的编织袋,例如耐老化编织袋、透明编织袋、抗静电编织袋、抗菌编织袋及其他物化性能优良的编织袋等等。这些编织袋性能优异,生产技术较高,产品档次、附加值也高。

塑料老化的原因

聚合物有一个致命的弱点,就是在编织袋厂大气环境中会老化,聚合物在加工成型、贮存运输、使用过程中受到光、氧的作用下,大分子内部发生降解,使其物理机械性能变坏,乃至丧失其使用价值这就是我们通常说的“老化”。而聚丙烯树脂的这个弱点十分突出。促使塑料老化的主要因素是太阳光里的紫外线,特别是波长290-400nm部分,是无纺布袋生产厂家破坏聚合物的化学键,引发自动氧化反应造成老化降解。聚丙烯最敏感的波长是310nm,聚乙烯最敏感的波长是300nm。如何抑制和减缓这种光降解的作用,使聚合物老化速度慢而使用寿命长呢?经过科学家的努力,发现加入少量的光购物袋生产厂家稳定剂(又称抗老化剂),可以达到这个目的。

光稳定剂的定义和分类

凡是添加到塑料中能够抑制或减弱光降解作用提高材料耐光性能的称为光稳定剂。光稳定剂常用的分类方法是按照化学结构分类和按照作用机理分类。按照化学结构可分为:水扬酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯腈、苯酰胺类、有机镍络合物类、受阻胺类及其它类。按照作用机理可分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂。形象地说,这四种光稳定作用方式就像构成光稳定剂在化合物中层次逐渐深入的四道防线,每道防线都可抑制紫外线的破坏作用,但在实际使用和配方时要根据产品使用环境和要求而定。

光稳定剂的作用机理

(1)光屏蔽剂

光屏蔽剂又称遮光剂,是一类能够吸收和反射紫外线光的物质,它的存在犹如在聚合物和辐射光之间设立了一道屏障,使光不能直接射到聚合物内部,从而有效地抑制光老化。这种功能的具体物质主要是一些无机物填料和颜料中二氧化钛(金红石型)、氧化锌和炭黑(槽法较好)。利用遮光剂把有害的紫外线与聚合物隔绝开,达到防患于未然的目的,是一个非常有效的防护措施,它构成了光稳定化的第一道防线。这类材料大都来源广泛,价格低廉,遗憾的是它们的着色性大大限制了其应用范围,它只能用于着色制品,不适用于透明制品。

(2)紫外线吸收剂

这类稳定剂是光稳定剂的主体,它能够强烈地吸收紫外光,并将其能量转变成无害的热能形式放出,这构成了光稳定化的第二道防线。这类物质有许多种,按其化学结构可分为:

① 水扬酸酯类:这是一类应用最早的紫外线吸收剂,最初用于纤维素塑料,只是这类稳定剂本身吸收紫外线光的能力很低,而且吸收的波长范围较窄(小于340nm),但其与树脂相容性很好,价格低廉,其缺点是有会使制品变黄的倾向,故在生产耐老化编织袋中很少采用。

② 二苯甲酮是产量最大,应用最广的一类紫外线吸收剂,这类稳定剂的吸收波长范围宽广,在整个紫外光区域中几乎都有较强的吸收作用,品种很多,用于不同品种的塑料要选择适当。

③ 苯并三唑类紫外线吸收剂为瑞士Ciba-Geigy公司首创,稳定效能高,问世以来发展很快,现在光稳定剂商品中,品种和数量仅次于二苯甲酮。这类紫外线吸收剂吸收紫外光区域宽,可有效地吸收300-400nm的紫外光,而对400nm以上可见光几乎不吸收,因此无着色之弊。常见牌号UV-326、UV327。

除上述三类紫外线吸收剂外,还有取代丙烯腈和三嗪类紫外线吸收剂,前者能吸收290-320nm的紫外光,后者能强烈吸收300-400nm紫外线。

(3)猝灭剂

猝灭剂又称减活剂,可直观地理解为是光稳定作用的第三道防线,即未被遮蔽或吸收的紫外光,当被聚合物吸收,使聚合物处于不稳定的“激发状态”时,为了防止其进一步分解产生活性自由基,猝灭剂能够从激发的聚合物分子上将激发能消除,使之返回到低能状态,达到光稳定的目的。

这类光稳定剂对聚烯烃有突出的稳定效果,多用于薄膜和纤维,它们在溶剂中溶解性能极小,用于纤维时耐洗性优良,并兼有助染剂的功能。但镍络合物具有绿色,有制品着色之弊,又因它大都含有硫原子,高温加工时有变色倾向而限制了其应用,不适于透明制品。它与二苯甲酮、苯并三唑等并用,有良好的协同效应。

(4)自由基捕获剂

自由基捕获剂简称受阻胺(HALS),是近年发展起来的光稳定剂,特别适用于聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯等塑料,其稳定效能比紫外线吸收剂高数倍。关于它们的作用机理目前尚未确定,而其中捕获自由基是一主要功能,这一功能可直观理解为光稳定化第四道防线,即一旦聚合物吸收了此紫外光并分解产生出导致自动氧化反应的活性自由基后,为了阻止链式氧化反应蔓延下去,捕获剂将活性自由基抓获,使其成为稳定分子,达到光稳定的目的。由于其性能优越,已经替代了传统的光稳定剂,成为光稳定剂消费市场的主流。

光稳定剂的性能要求

理想的光稳定剂应具备以下条件:

(1)能够有效地消除或削弱紫外光对聚合物的破坏作用,而对聚合物的其它性能没有影响。

(2)光稳定剂本身具有优良的光稳定性,不能被光破坏。

(3)与聚合物有良好的相容性、不挥发、不迁移、不被水和溶剂抽出。

(4)对可见光的吸收低,不着色、不变色。

(5)热稳定性和化学稳定性好,在加工时稳定,不影响聚合物的加工性能。

常用于聚丙烯编织袋的光稳定剂

(1)二氧化钛

(2)UV-531 化学名:α羟基正辛氧基二苯甲酮

能强烈吸收波长270-330nm的紫外光,适用于聚丙烯,用量0.1%-0.5%。许多国家许可用于接触食品的塑料制品。北京加成助剂研究所有生产,牌号为GW-531;美国和日本多家公司都有生产。

(3) UV-326 化学名:2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5-甲基苯基)-5’-氯代苯丙三唑

能有效吸收波长270-380nm的紫外光,稳定效果卓越,适用于聚丙烯,一般用量0.1%-3%,低毒,许多国家允许用于接触食品的塑料制品。国内天津力生化工厂有生产;北京加成助剂研究所有生产,现用牌号为GW-326;国外瑞士Ciba-Geigy(汽巴精化)也有生产。

(4)UV-327化学名:2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5氯代苯丙三唑

特性与用途与UV-326类似。




作者:东阳市翔云编织袋厂
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