Najčešći i najefikasniji metod u industriji danas je dodavanje različitih stabilizatora svjetlosti tokom faze prerade plastičnih sirovina. Oni štite plastiku kroz različite mehanizme.
UV apsorber (UVA): Ova vrsta aditiva djeluje kao "pretvarač energije", selektivno apsorbirajući štetno UV zračenje i pretvarajući ga u bezopasnu toplinu. Uobičajeni tipovi uključuju benzofenone (npr. UV-531), benzotriazole (npr. Tinuvin 326) i triazine (npr. UV-1577).
Ometani aminski svjetlosni stabilizator (HALS): Za razliku od UVA, HALS ne apsorbira direktno UV svjetlo, već igra ulogu "hvatača slobodnih radikala", hvatajući i neutralizirajući slobodne radikale nastale tokom fotorazgradnje, čime se prekida lančana reakcija na njenom izvoru. Često se koristi sinergijski sa UVA za bolje rezultate. Tipični proizvodi uključuju UV-770, Chimassorb 944, itd.
Zaštita od svjetlosti: Ovo je metoda fizičke zaštite koja se postiže dodavanjem tvari koje apsorbiraju ili reflektiraju UV svjetlost. Čađa je najčešći, najjeftiniji-i veoma efikasan svjetlosni štitnik, koji efikasno blokira UV zrake. Bijeli pigmenti kao što su TiO₂ (titan dioksid) i ZnO (cink oksid) se također često koriste za ovu svrhu.
Ostali pomoćni stabilizatori: Antioksidansi efikasno sprečavaju termičku oksidativnu degradaciju i, kada se koriste zajedno sa UVA i HALS, formiraju sveobuhvatniji sistem stabilizacije. U nekim slučajevima se koriste i drugi tipovi stabilizatora kao što su gasi.
Kako ih odabrati i dodati?
Sinergija je ključna: u praksi, kombinacija stabilizatora svjetlosti s različitim mehanizmima često daje daleko bolje rezultate od korištenja jednog aditiva. Na primjer, kombinacija UV apsorbera (UVA) i ometanog amina svjetlosnog stabilizatora (HALS) pruža optimalnu zaštitu kako iznutra tako i izvana.
Doziranje i obrada: Nivoi dodavanja su generalno niski. Za ABS, na primjer, sadržaj UV apsorbera je tipično između 0,1-0,5%, dok je ukupna količina aditiva za vremenske utjecaje općenito 3-5%. Osim toga, mogu se dodati u obliku masterbatcha za jednostavnu i jednoliku disperziju. Tokom obrade potrebna je stroga kontrola temperature obrade kako bi se izbjeglo raspadanje i deaktivacija aditiva.
Osim ugrađivanja aditiva, postoje i drugi pristupi za davanje UV otpornosti na plastiku:
Premazi nakon formiranja: Nanošenje premaza otpornog na UV zračenje na površinu oblikovanog plastičnog lima, kao što su organsko-anorganski silicijum/titanijum (TiO₂) nano-višeslojni filmovi za PC prozirne dijelove ili nano-keramičke prevlake.
Modifikacija neorganskih nanočestica: dispergovanje neorganskih čestica nano veličine (npr. kompozitni sistemi nano-ZnO, TiO₂/SiO₂) jednoliko unutar plastične matrice takođe može značajno poboljšati UV otpornost materijala.
Odabir materijala koji su sami po sebi otporni na UV zračenje: Ako uslovi dozvoljavaju, najbolja je opcija odabir plastike koja je sama po sebi otporna na UV zračenje. Na primjer, fluoropolimeri kao što su PTFE i PVDF, ASA (akrilonitril-stiren-akrilatni kopolimer) i PMMA (akril) posjeduju dobru otpornost na vremenske uvjete.
Modifikacija materijala: Ako je vaš osnovni materijal ABS, možete razmisliti o miješanju ASA smole s ABS-om. ASA se može smatrati "nadograđenom" verzijom ABS-a, u kojoj je butadienska guma osjetljiva na UV zračenje zamijenjena akrilatnom gumom koja ima odličnu otpornost na vremenske uvjete. Kao rezultat toga, ASA inherentno posjeduje izvanrednu otpornost na vremenske uvjete i često se koristi u proizvodima koji zahtijevaju dugoročnu upotrebu na otvorenom; njegova otpornost na vremenske uvjete može biti više od 10 puta bolja od ABS-a.
Prilikom rada sa ABS pločama posebnu pažnju treba obratiti na sistem formulacije. Dokazano je da kombinacija UV apsorbera sa antioksidansima i neorganskim česticama kao što su nano-ZnO ili TiO₂ u ABS smoli daje značajan sinergistički efekat u poboljšanju otpornosti materijala na UV starenje.
