KONCENTRATY ZE STABILIZATORAMI UV INFORMACJE TECHNICZNE

Transkrypt

1 KONCENTRATY ZE STABILIZATORAMI UV INFORMACJE TECHNICZNE GLOBAL COLORS GROUP oferuje koncentraty najwyższej jakości sprzedawane pod lokalnymi markami KRITILEN=POLI CH=ROMBEST=SENKROFIL. Wszystkie wyroby z tworzyw sztucznych wystawione na działanie ciepła, światła i tlenu, ulegają degradacji, to znaczy tracą swoje użyteczne własności mechaniczne i fizyczne. Proces degradacji można opóźnić a okres użyteczności tworzywa sztucznego wydłużyć wprowadzając do masy polimeru pewne stabilizatory. Najważniejszą przyczyną powodującą degradację tworzyw sztucznych jest promieniowanie UV emitowane przez słońce. Energia niesiona przez to promieniowanie inicjuje i przyspiesza łańcuchowe reakcje chemiczne w cząsteczkach polimeru, powodując pękanie łańcuchów i/lub sieciowanie. W rezultacie, wyrób z tworzywa sztucznego traci swoje właściwości i staje się kruchy. Firma GLOBAL COLORS GROUP opracowała kompletny zestaw koncentratów UV zawierających wybrane stabilizatory termiczne i świetlne, nadających się doprawdy do każdego zastosowania w poliolefinach. Główne zalety koncentratów KRITILEN UV to: Staranny dobór różnych dodatków i zrównoważona receptura. Bardzo dobra dyspersja dodatków w żywicy bazowej. Łatwość przetwarzania bez oddziaływania na własności mechaniczne wyrobów końcowych. INFORMACJE OGÓLNE Istnieją trzy główne klasy stabilizatorów UV: 1) HALS (fotostabilizatory oparte na aminach z przeszkodą przestrzenną): jest to najnowocześniejsza klasa stabilizatorów UV. Działają one głównie poprzez usuwanie wolnych rodników, to znaczy przez przerywanie reakcji łańcuchowych, które powodują degradację świetlną polimeru, przez co opóźniają proces starzenia. Istnieją trzy główne rodzaje HALS: a) HALS o niskich ciężarach cząsteczkowych (takie jak HALS I) b) HALS i wysokich ciężarach cząsteczkowych (takie jak HALS II i HALS III c) NOR HALS HALS o wysokich ciężarach cząsteczkowych są bardziej kompatybilne z polimerami, mają niższą lotność i tendencję do migrowania, lepszą odporność na ekstrakcję oraz lepiej przyczyniają się do trwałości termicznej.

2 HALS wykazały wybitną skuteczność w większości zastosowań. Jednak przy obecności związków organicznych zawierających siarkę lub halogeny (pigmenty, przeciwutleniacze, opóźniacze palenia, pestycydy, itp.), można je stosować po dokładnym przetestowaniu w warunkach rzeczywistych gdyż wykazują one tendencję do oddziaływania z takimi związkami, co znacznie obniża ich skuteczność. 2) Absorbery UV (benzofenony i benzotriazole): produkty te działają głównie poprzez absorpcję promieniowania UV i rozpraszania go w postaci energii cieplnej, przez co zapobiegają absorpcji tego promieniowania przez polimer. Absorbery UV są bardziej skuteczne w wyrobach grubościennych i niepigmentowanych, szczególnie w kombinacji ze stabilizatorem typu HALS lub ze środkiem tłumiącym opartym na Ni (Ni quencher). Absorbery UV nie są zalecane dla wyrobów cienkich (poniżej 100 µm) z powodu swojej tendencji do migrowania znikają one wówczas z masy polimeru w ciągu krótkiego okresu czasu. Ponadto, odpowiednia absorpcja UV (zgodnie z prawem Beer'a) wymaga penetracji promieniowania na pewną głębokość w głąb materiału. Należy pamiętać, że absorbery UV nie są tak skuteczne w wyrobach pigmentowanych gdyż większość pigmentów odbija albo sama absorbuje promieniowanie UV. 3) Środki tłumiące oparte na Ni (Ni quenchers): są to organiczne kompleksy niklu, które działają głównie przez deaktywację wzbudzonych stanów polimeru oraz przez rozpraszanie energii w postaciach nieszkodliwych. Środki te nadają zielonkawy odcień stabilizowanym przez nie wyrobom, co jest niepożądane w artykułach pigmentowanych. Środki typu Ni quenchers okazały się skutecznymi stabilizatorami UV w foliach szklarniowych z LDPE. Ich główną zaletą jest ich odporność na pestycydy. Jednak z przyczyn ekologicznych obecnie ogranicza się ich stosowanie. ZASTOSOWANIA W tabelach zamieszczonych w dalszej części zawarto zalecenia dotyczące wybierania i stosowania koncentratów KRITILEN UV dla pewnej liczby zastosowań w poliolefinach. Wskaźnikowo podano tam stosowane dozowanie, które jednak należy rozumieć jako jedynie ogólne wytyczne. Dokładny poziom dawkowania dla każdego produktu zależy od jego charakterystyki (żywica, kolor, grubość, stosowane inne dodatki, itp.), obszaru geograficznego, warunków użytkowania i pożądanej żywotności Dokument ten przedstawia standardowy zakres masterbatch y KRITILEN UV. Na życzenie wyprodukowane mogą zostać wersje zmodyfikowane lub przygotowane specjalnie dla konkretnego klienta i jego konkretnego zastosowania, to znaczy z użyciem innej żywicy podstawowej albo z zastosowaniem innych kombinacji i/lub ilości stabilizatorów UV, przeciwutleniaczy, środków wspomagających przetwórstwo oraz innych dodatków, takich jak dodatki przeciwmgłowe, stabilizatory IR i kompozycje antystatyczne. 1) STABILIZACJA UV W FOLIACH SZKLARNIOWYCH PLASTIKA KRITIS jeden z bardzo dobrze znanych producentów folii szklarniowych i ich dostawca na rynek międzynarodowy, posiada unikalne doświadczenie w tej dziedzinie. Firma posiada własną szklarnię na Krecie, specjalnie zaprojektowaną do testowania nowych receptur stabilizatorów UV. Istnieją trzy klasy koncentratów UV proponowanych dla tego zastosowania:

3 (a) Oparta na środku Ni quencher i absorberze UV UV 21 i UV 17 są odpowiednie dla folii przeznaczonych na 1 do 5 sezonów (zależnie od obszaru i wprowadzonych ilości), natomiast UV 16 jest głównie zalecany dla folii przeznaczonych na 1 2 sezony. Nośnikiem dla UV 21 jest LDPE o wskaźniku MFI 0.3, co daje lepsze własności mechaniczne folii i lepszą odporność na powstawanie pęcherzyków, szczególnie jeśli istnieje potrzeba dodawania większych ilości koncentratu. Folie stabilizowane powyższymi produktami mają żółtozielony odcień i są odporne na działanie siarki oraz pestycydów. (b) Oparta na HALS i absorberach UV UV 24H, UV 18H i UV 17H są zalecane dla folii przeznaczonych na 1 do 5 sezonów, pod warunkiem, że niezbyt intensywnie stosuje się siarkę lub pestycydy gdyż produkty te oddziałują z HALS i mogą drastycznie ograniczać skuteczność HALS. UV 24H i UV 17H są bezbarwne, natomiast UV 18H zawiera żółty/zielony pigment aby imitować odcień folii stabilizowanych środkiem Ni quencher. (c) Oparta na HALS + współ stabilizatory Produkty te opracowano w celu poprawienia odporności HALS na pestycydy. HALS są reaktywnymi cząsteczkami alkalicznymi dlatego ulegają deaktywacji przez kwaśne pestycydy i pozostałości po pestycydach. Kluczem do ochrony HALS jest wprowadzenie do folii innych związków o wyższej alkaliczności, które reagują z pestycydami i ich pozostałościami i neutralizują je zanim zdołają one zniszczyć HALS. Produkty te nazywamy współ stabilizatorami. Po włączeniu współ stabilizatorów do folii, HALS mogą skutecznie działać przez cały okres swojej użyteczności. Co najważniejsze, przy zapobieganiu deaktywacji HALS przez pestycydy i przy poprawnym opracowaniu struktury oraz receptury folii można uzyskać dłuższe żywotności niż to miało miejsce dotychczas. Współ stabilizatory rozpraszają światło, nadając przy tym folii lekko mleczny wygląd. Ma to w większości przypadków pozytywne działanie agronomiczne (bardziej jednorodne rozprowadzenie światła w szklarni, mniej przypadków spalenia roślin w wyniku bezpośredniego działania promieni słonecznych). Z tego powodu receptury zawierające HALS + współ stabilizator są bardzo polecane w obszarach o silnym nasłonecznieniu, wysokich temperaturach i intensywnym stosowaniu pestycydów (Europa Pdn., Bliski Wschód, Afryka, Ameryka Łacińska, Azja Pdn. Wsch.). Natomiast HALS bez współ stabilizatorów powinny być preferowane w Europie Płn., gdzie wyższa bezpośrednia transmisja światła jest konieczna a stosowanie pestycydów jest generalnie ograniczone. UV 34, UV 495 i UV 37 są zasadniczo zalecane dla folii przeznaczonych na 2 do 5 sezonów, o grubości µm, natomiast UV 35 bardziej nadaje się do folii używanych przez 1 2 sezony, o grubości µm, a także do folii ściółkowych i folii na tunele niskie. UV 37 zawiera żółty/zielony pigment aby imitować odcień folii stabilizowanych środkiem Ni quencher, jednak na życzenie dostępne są także wersje bezbarwne. UV 1210 jest nowym produktem, zawiera NOR HALS w kombinacji z absorbentem UV i specjalnymi dodatkami. Koncentrat jest zaprojektowany dla stosowania w tunelach,

4 gdzie siarka, oraz w ograniczonym stopniu pestycydy, są stosowane do ochrony przed szkodnikami. UV 1210 jest zaprojektowany dla folii dyfuzyjnych wersja dla folii przeźroczystych jest dostępna na życzenie. 2) STABILIZACJA UV GRUBYCH, NIEPIGMENTOWANYCH FOLII PE Dla stabilizacji kapturów na palety, worków stosowanych w ciężkich warunkach, itp., o grubości powyżej 120 µm i spodziewanej żywotności 9 18 miesięcy, zaleca się stosowanie koncentratów opartych na HALS lub HALS + absorberze UV, takich jak UV 10H,, UV 14H, UV 15H, 17H, UV 18H, UV 20H, UV 22H i UV 26H. Dla zastosowań związanych ze zgrzewaniem, godne polecenia jest stosowanie koncentratów zawierających kombinację HALS III + HALS II. UV 18H nadaje folii żółtawozielonkawy odcień. 3) STABILIZACJA CIENKICH I PIGMENTOWANYCH FOLII I TAŚM Z PE Dla stabilizacji UV folii polietylenowych dla opakowań lub zastosowań rolniczych, transparentnych lub pigmentowanych o grubości poniżej 100 µm, a także pigmentowanych folii powyżej 100 µm (np. folii dla kiszonej i folii dla szkółek leśnych) zaleca się stosowanie koncentratów opartych na HALS, takich jak UV 10H, UV 14H, UV 15H, UV 20H, UV 22H i UV 26H. UV 10H, UV 14H, UV 22H i UV 26H należy wybierać dla zastosowań wiążących się ze zgrzewaniem termicznym. W takich zastosowaniach działanie UV 15H i UV 20H należy najpierw wypróbować. Dla zastosowań rolniczych łączących się z kontaktem z pestycydami (np. folie ściółkowe) najodpowiedniejszym wyborem jest UV 35 dodawany w ilości 1,5 6 % lub UV 1510 w ilości 1 6 %. Dla folii barwnych, w których użyte pigmenty zawierają metale (np. żółtych, brązowych lub srebrnych) zaleca się zwiększenie ilości dodawanego koncentratu w stosunku do ilości używanej w foliach niepigmentowanych tego samego typu i o tej samej grubości. 4) STABILIZACJA UV GRUBOŚCIENNYCH WYROBÓW Z POLIETYLENU W przypadku grubościennych wyrobów z PE korzystnym wyborem są UV 15H (wyroby pigmentowane) i UV 17H (wyroby niepigmentowane). Można również wykorzystywać UV 10H, UV 14H, UV 20H, UV 22H i UV 26H. 5) STABILIZACJA UV TAŚM Z PP Najskuteczniejszymi koncentratami dla taśm z PP są koncentraty zawierające HALS I, to znaczy UV PP913H, UV PP915H i UV PP921H. Synergiczne kombinacje HALS I + HALS III, takie jak UV PP911H, UV PP912H i UV PP919H, oferują dodatkową ochronę przed degradacją termiczną, szczególnie w wyrobach czarnych albo ciemnych wystawionych na działanie światła słonecznego. Tam gdzie w wyniku bardzo małej grubości i/lub wymaganej bardzo długiej żywotności konieczne jest stosowanie dużych ilości stabilizatorów UV (ilość składników aktywnych ponad 0,3 0,4 %), kombinacja HALS I + HALS III daje lepsze wyniki niż stabilizatory HALS I stosowane samodzielnie. Tam gdzie potrzebne jest dopuszczenie do kontaktu z żywnością, stosuje się HALS II, HALS III lub kombinacje HALS III + HALS II (UV PP909H, UV PP910H, UV PP916H,

5 UV PP920H, UV PP922H, UV PP 926H) ale dodawane ilości powinny być wyższe niż ilości HALS I dla tej samej spodziewanej żywotności. HALS II i HALS III mają dodatkowe zalety: zapewniają lepszą stabilność termiczną i, co najważniejsze, w mniejszym stopniu przenoszą ze sobą wodę, to znaczy zapewniają lepsze warunki przetwórstwa. 6) STABILIZACJA UV GRUBOŚCIENNYCH WYROBÓW Z POLIPROPYLENU Koncentraty UV oparte na HALS I, takie jak UV PP913H, UV PP915H i UV PP921H, stanowią korzystny wybór dla grubościennych wyrobów z PP. Dla produktów czarnych albo ciemnych, tam gdzie konieczna jest lepsza ochrona termiczna oraz w przypadkach wymagających bardzo długiej żywotności i tym samym bardzo dużych ilości HALS, kombinacje HALS I + HALS III (UV PP911H, UV PP912H, UV PP919H) oferują lepsze wyniki. Tam gdzie potrzebne jest dopuszczenie do kontaktu z żywnością, stosuje się HALS III lub kombinacje HALS III + HALS II (UV PP909H, UV PP910H, UV PP916H, UV PP920H, UV PP922H), dodawane w ilościach wyższych niż ilości HALS I stosowane dla uzyskania tej samej żywotności. 7) STABILIZACJA UV WŁÓKIEN POLIPROPYLENOWYCH Z powodu wysokiego stosunku pola powierzchni do objętości we włóknach, krytycznym problemem jest stosowanie stabilizatorów o niskiej lotności i wysokiej odporności na ekstrakcję. Kryteria te są spełnione przez wysokocząsteczkowe HALS III oraz przez kombinacje HALS III + HALS II, które równocześnie przyczyniają się do stabilności termicznej podczas użytkowania końcowego (np. półki tylne, wykładziny bagażników w samochodach). Najbardziej odpowiednimi koncentratami dla tego zastosowania są: UV PP916H, UV PP920H i UV PP922H. UV PP957H i UV PP958H dzięki bardzo wysokiemu stężeniu składników aktywnych mogą być stosowane w bardzo małych ilościach i zapewniają minimalny jedynie negatywny wpływ na własności mechaniczne włókna. Jednak prawidłowe stosowanie UV PP957H i UV PP958H wymaga bardzo dokładnego dozowania przy wykorzystaniu układów naważających oraz idealnej homogenizacji podczas wytłaczania włókien. 8) STABILIZACJA UV WYROBÓW Z PS I ABS UV PS724H jest specjalnie zaprojektowany dla wyrobów z PS i ABS. Jako wskazówkę dla prób podajemy, że dla otrzymania żywotności 5 lat w klimacie śródziemnomorskim wyrobu pigmentowanego o grubości 2 mm konieczny jest dodatek wynoszący 3,5 % dla PS i 5 % dla ABS. OGRANICZENIE ODPOWIEDZIALNOŚCI Informacje i sugestie zawarte w niniejszym są wynikiem naszego doświadczenia, wiedzy i badań. Jesteśmy przekonani, że są one pewne i przekazujemy je w dobrej wierze. Jednak nie udzielamy na nie gwarancji gdyż nie jesteśmy w stanie kontrolować warunków, w jakich nasze produkty są stosowane. GLOBAL COLORS GROUP gwarantuje, że produkty te odpowiadają specyfikacjom GLOBAL COLORS GROUP dla tych produktów. NINIEJSZA GWARANCJA ZASTĘPUJE WSZELKIE INNE GWARANCJE

6 LUB WARUNKI, WYRAŹNE LUB DOMNIEMANE, USTAWOWE LUB INNE, WŁĄCZAJĄC ALE NIE OGRANICZAJĄC SIĘ DO PRZYDATNOŚCI DO OBROTU TOWAROWEGO LUB PRZYDATNOŚCI DO JAKIEGOŚ KONKRETNEGO CELU. Kupujący przyjmuje na siebie całe ryzyko o odpowiedzialność za wyniki albo szkody powstałe w wyniku stosowania albo operowania produktami, albo za jego przydatność do dowolnego konkretnego zastosowania. Wielkość jakiegokolwiek roszczenia przeciwko GLOBAL COLORS GROUP i odpowiedzialność GLOBAL COLORS GROUP. W żadnym przypadku nie może przekroczyć wartości zakupionych produktów. W żadnym przypadku GLOBAL COLORS GROUP nie będzie odpowiadała przed Kupującym za utratę zysku ani za szkody specjalne, pośrednie lub będące konsekwencją.

7 KONCENTRATY UV DLA PE KRITILEN NOŚNIK POLIMEROWY STABILIZATORY UV STOSUNEK STABILIZATORÓW UV ANTY UTLENIACZE STABILIZATOR PRZETWÓRSTWA SUMA SKŁADNIKÓW AKTYWNYCH, % ODCIEŃ FOLIE SZKLARNIOWE GRUBE FOLIE NIEPIGMENTOWA NE CIENKIE PIGMENTOWANE FOLIE I TAŚMY WYROBY GRUBOŚCIENNE KONTAKT Z ŻYWNOŚCIĄ UV 15 PE UVA % 2 4% <3,5% UV 16 PE Ni Q + UVA 1:1 16 Y 2 6% UV 17 PE Ni Q + UVA 2 :1 16 Y 2 13% UV 21 PE Ni Q + UVA 2 :1 21 Y 1,5 10% UV 10H PE HALS III + HALS II 1:1 10,5 1,5 4% 1,5 6% 1,5 3% UV 14H PE HALS III + HALS II 1:1 15,5 1 3% 1 4% 1 2% UV 15H PE HALS III 15,5 1 3% 1 4% 1 2% UV 17H PE HALS III + UVA 2:1 15,5 2 13% 1,5 3,5% <10% UV 18H PE HALS III + UVA 2:1 15,5 Y 2 13% 1,5 3,5% <10% UV 20H PE HALS III 20,5 0,75 2% 0,75 3% 0,75 2% UV 22H PE HALS III + HALS II 1:1 20,5 0,75 2% 0,75 3% 0,75 2% UV 26H PE HALS III 20,5 0,75 2% 0,75 3% 0,75 2% UV 241 PE HALS III + UVA 2:1 20 1,5 10% UV 34 PE HALS + UVA + CS 21,5 1,5 10% UV 35 PE HALS + CS 25,5 1,5 6% 1 6% UV 37 PE HALS + UVA + CS 20,5 Y 2 9% UV 495 PE Tinuvin UVA 25,5 1,5 10% UV 1210 PE NOR HALS + UVA 18,5 1,5 10% UV 1510 PE NOR HALS % 1 6% HALS II, HALS III : wysokocząsteczkowe HALS Ni Q : Ni Quencher UVA,UVAII :Absorbery UV CS : współ stabilizatory HALS VI,HALS VII: HALS o lepszej odporności na chemikalia Tinuvin 494 : HALS +kompoz.współ stabiliz. (produkt Ciba S.C.)Y : zielonkawy/żółty

8 KONCENTRATY DO PP, PS & ABS HALS I : KRITILEN NOŚNIK POLIMEROWY STABILIZATORY UV STOSUNEK STABILIZATORÓW UV SUMA SKŁADNIKÓW AKTYWNYCH,% STABILIZATOR PRZETWÓRSTWA FOLIE I TAŚMY Z PP GRUBOŚCIENNE WYROBY Z PP/PS/ABS WŁÓKNA PP KONTAKT Z ZYWNOŚCIA UV PP909H PPH HALS III 10,5 3 6% 1,5 5% 3 6% UV PP910H PPH HALS III + HALS II 1:1 10,5 3 6% 1,5 5% 3 6% UV PP911H PPH HALS I + HALS III 3:1 10,5 2 4% 1 3% UV PP912H PPH HALS I + HALS III 1:1 10,5 2,5 5% 1,5 4% UV PP913H PPH HALS I % 1 3% UV PP915H PPH HALS I 15 1,5 3% 0,7 2% UV PP916H PPH HALS III 15,5 2 4% 1 3,5% 2 4% UV PP917H PPH HALS III + HALS II 1:1 15,5 2 4% 1 3,5% 2 4% UV PP919H PPH HALS I + HALS III 1:1 20,5 1,5 2,5% 0,75 2% UV PP920H PPH HALS III 20,5 1,5 3% 0,8 2,5% 1,5 3% UV PP921H PPH HALS I % 0,5 1,5% UV PP922H PPH HALS III + HALS II 1:1 20,5 1,5 3% 0,8 2,5% 1,5 3% UV PP926H PPH HALS II 20,5 1,5 3% 0,8 2,5% 1,5 3% UV PP957H PPH HALS III 50,5 0,6 1,2% 0,6 1,2% UV PP958H PPH HALS III + HALS II 1:1 50,5 0,6 1,2% 0,6 1,2% UV PS724H PS GP HALS I + HALS III + UVP 1:1: % niskoczasteczkowe HALS HALS II : wysokoczasteczkowet HALS HALS III : wysokocząsteczkowe HALS UVP : Absorber UV, specjalny dla PS & ABS Sugerowane dawki są jedynie ogólnymi wytycznymi. Odpowiednie dozowanie dla każdej aplikacji zależy od produktu, obszaru ekspozycji, warunków użytkowania, pożądanej żywotności, obecności w produkcie lub otoczeniu pigmentów, dodatków lub innych chemikaliów, oraz od innych parametrów specyficznych dla danego zastosowania.

9