發(fā)布時(shí)間:2021-12-09
尼龍黃變的原因:
通過(guò)研究表明:材料發(fā)生黃變的原因主要是由兩種,一種是終端產(chǎn)物會(huì)有“苯醌”成分形成;另一種是里面含有“雙鍵”。
1, PA6受外界條件的影響而黃變
a、 光,熱造成PA6斷鍵分解,與氧氣接觸后進(jìn)一步氧化形成帶色的過(guò)氧化物,從而引起泛黃。
b、 空氣中的氮氧化合物NOx引起PA6氨基以及大部分受阻酚類(lèi)抗氧劑氧化,生成黃色物質(zhì)(醌類(lèi)結(jié)構(gòu)),導(dǎo)致泛黃。
c、 配方整體偏堿性,容易引起泛黃,PH<7一般不會(huì)引起黃變,但是PH值過(guò)低會(huì)導(dǎo)致尼龍發(fā)灰。
2、包裝材料對(duì)尼龍黃變的影響
a、紙質(zhì)包裝,紙袋在原料制漿粕時(shí)耗費(fèi)大量的堿劑及SO2,而漿粕里堿劑及SO2殘留量很大。S02從紙袋里滲出后會(huì)導(dǎo)致PA6泛黃,同時(shí)堿性環(huán)境也容易導(dǎo)致PA6泛黃。
b、包裝用聚乙烯薄膜里有一種抗老劑,化學(xué)名為2、6二異丁基苯酚(BHT),苯酚類(lèi)物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成一種含硝的黃色有機(jī)化合物,使尼龍泛黃。
尼龍的防黃途徑:
1、 使用耐溫型主抗氧劑避免加工過(guò)程中由于高溫帶來(lái)的快速氧化,并且通過(guò)亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑來(lái)拆分已經(jīng)形成的過(guò)氧化物。
目前通用的抗氧劑為168,但是168熱分解溫度非常低(10% TGA是240℃;90% TGA為270℃),因此當(dāng)尼龍+玻纖/填充時(shí),溫度一般會(huì)在280℃以上,局部溫度可達(dá)300℃左右,那么這樣的話(huà)抗氧劑168本身在很短時(shí)間內(nèi)很快出現(xiàn)氧化分解;幾乎就會(huì)被全部分解并且隨抽真空抽走,完全起不到應(yīng)有的效果,從而導(dǎo)致材料黃變。
這樣的話(huà)耐高溫抗氧劑Revonox 608/608T——全球耐溫,耐水解等級(jí)比較高的亞磷酸酯輔助抗氧劑就應(yīng)運(yùn)而生,(10% TGA是327~331℃;90% TGA為400℃左右℃),結(jié)構(gòu)本身分子量高,空間位阻大,自身具有”疏水“性,不溶于水,耐水解性非常好(在3000h以后才開(kāi)始水解),避免一般磷系抗氧劑(如:626等從一開(kāi)始就水解)水解問(wèn)題。這樣即使在高溫加工條件下保留的有效成分多,從而更好的保護(hù)材料,同時(shí)也避免了析出問(wèn)題。
詳見(jiàn):
一般材料到下游注塑成型,要經(jīng)歷3~5遍過(guò)螺桿,一般物性下降不大,主要每過(guò)一次螺桿,顏色就會(huì)損失很多。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)如下:
同時(shí):很多客戶(hù)造粒前包括下游客戶(hù)注塑前都需要進(jìn)行烘料,如果按照廠(chǎng)家指導(dǎo),85℃去烘料,確實(shí)變色明顯,但是帶來(lái)問(wèn)題:1)根本無(wú)法徹底烘干;2)即使烘干,也需要持續(xù)24H甚至更久時(shí)間,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。
因此下游客戶(hù)一般使用120℃,烘2H,但是這個(gè)過(guò)程往往會(huì)造成尼龍的變色,針對(duì)于此,我司推出了超耐高溫,超耐水解,高磷含量的螺旋結(jié)構(gòu)的磷系二級(jí)抗氧化劑。
詳細(xì)數(shù)據(jù)如下(與1098復(fù)配,添加量是普通抗氧劑168的四分之一,效果則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)168效果):
以下是120℃烘料數(shù)據(jù):
很多人會(huì)說(shuō)可選擇的抗氧抗黃變劑很多,為什么偏偏要選擇抗氧劑Revonox 608呢?因?yàn)榱紫悼寡鮿┻x擇一般要兼顧以下幾點(diǎn):
1)磷含量——磷含量越高,表示效率越高,抗黃變能力越強(qiáng);
2)自身耐高溫性(耐溫低的易分解,抽真空會(huì)抽走一大部分,同時(shí)分解之后產(chǎn)生的酸性成分再高溫條件下進(jìn)一步
破壞材料;);
3)耐水解性:加工過(guò)程和長(zhǎng)期濕熱過(guò)程均表現(xiàn)出較大的影響(因?yàn)榇蟛糠至紫悼寡鮿?/span>易水解,水解之后會(huì)產(chǎn)生“亞
磷酸”,“亞磷酸”在高溫條件下一方面會(huì)加速破壞抗氧劑分解,從而造成材料酸性過(guò)高,尼龍材料易“發(fā)灰”,且
容易腐蝕機(jī)器;同時(shí)因?yàn)閬喠姿狨ヒ装l(fā)生水解,水解為三個(gè)羥基,很容易與胺基發(fā)生反應(yīng),從而發(fā)生一定程度
交聯(lián)。
抗氧劑水解副作用不僅表現(xiàn)在加工過(guò)程中,在長(zhǎng)期使用或者放置過(guò)程中水解也會(huì)對(duì)材料造成一定的影響,詳見(jiàn)
以下數(shù)據(jù)(多次加工之后材料放置12周之后測(cè)試物性變化):
之所以選擇Revonox 608,則是因?yàn)槠?,分子量大,空間位阻大(耐水解性好),熱分解溫度高(目前市售耐溫等級(jí)比較高),磷含量高(兼具耐水解性和高磷含量);
因?yàn)榭寡鮿㏑evonox 608是效果突出,給我們提供了一個(gè)更寬的加工范圍(不管是大制件還是小制件,不管在料筒里面停留時(shí)間長(zhǎng)還是短,不管加工溫度高還是低......,都沒(méi)有問(wèn)題),同時(shí)不會(huì)給材料帶來(lái)副作用的產(chǎn)品。
我們?cè)谏a(chǎn)材料過(guò)程中每一次客訴對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是給對(duì)手機(jī)會(huì),因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)問(wèn)題,客戶(hù)就會(huì)找其它不出問(wèn)題的材料。因此盡可能提供更寬的加工范圍,更好的外觀(guān),質(zhì)量做到”穩(wěn)存量,開(kāi)發(fā)增量“!
2、 盡量選用不易被氮氧化合物NOx氧化的受阻酚主抗氧劑。這是由于:
1)受阻酚抗氧劑與氣體(NOX氣體等)親和力強(qiáng),在氣體濃度大時(shí),或者材料與氣體接觸比表面大時(shí)(薄膜,紡絲材料等)極易結(jié)合形成“苯醌”從而導(dǎo)致材料“發(fā)紅”或“發(fā)黃”,我們稱(chēng)之為“酚紅”。
2)受阻酚抗氧劑機(jī)理就是“捕獲自由基”,通俗的講就是“氧化自己從而保護(hù)材料不被氧化”,氧化之后的產(chǎn)物同樣為“苯醌”,所以添加受阻酚抗氧劑材料本身就會(huì)發(fā)黃。
目前不發(fā)生“酚紅”的兩只抗氧劑是:1)羥基胺抗氧劑Revonox 420(IRGASTAB?FS042)——不含受阻酚主抗;2)耐高溫抗氧劑GA-80(半受阻酚類(lèi)主抗);
下圖為我司做的NOx氧化常見(jiàn)添加劑后的顏色:
3、 配方設(shè)計(jì)盡量避開(kāi)堿性物質(zhì)。
4、 包裝選擇盡量避開(kāi)含BHT防老劑產(chǎn)品。