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塑料成型加工所引起的顏色變化

沒(méi)有絕對(duì)意義上的垃圾,只有放錯(cuò)地方的可再生

作者: 來(lái)源: 日期:2021/7/6 8:54:50  人氣:
   

  1.高溫成型時(shí),基體樹(shù)脂氧化降解變色

  當(dāng)塑料成型加工設(shè)備之加熱圈或加熱板因失控而一直處于加熱狀態(tài)時(shí),容易導(dǎo)致局部溫度過(guò)高,使得樹(shù)脂在高溫下發(fā)生氧化分解,對(duì)于那些熱敏性塑料,如PVC等,在成型加工時(shí)更易出現(xiàn)這種現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí),將燒焦變黃,甚至變黑,并伴隨大量低分子揮發(fā)物逸出。

  這種降解包括解聚、無(wú)規(guī)斷鏈、側(cè)基和低分子物的脫除等反應(yīng)。

  (1)解聚

  解聚反應(yīng)系先在大分子未端斷裂,,然后按連鎖機(jī)理迅速脫除單體,在聚合上限溫度以上尤其容易進(jìn)行。

  (2)無(wú)規(guī)斷鏈(降解)

  對(duì)于諸如PE等聚合物在高溫成型時(shí),其主鏈任何位置都可能斷裂,分子量迅速下降,但單體收率很少,這類(lèi)反應(yīng)稱作無(wú)規(guī)斷鏈,有時(shí)也稱作降解,聚乙烯斷鏈后形成的自由基活性很高,四周又有較多的二級(jí)氫,易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),幾乎無(wú)單體產(chǎn)生。

  (3)取代基的脫除

  聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚氟乙烯等受熱時(shí),取代基將脫除。以聚氯乙烯(PVC)為例,PVC在180~200℃以下溫度加工成型,但在較低的溫度(如100~120℃)下,即開(kāi)始脫氫(HCl),200℃左右失去HCl很快,而使聚合物變成深色,強(qiáng)度變低,總反應(yīng)簡(jiǎn)示如下:﹏CH2CHCIH2CHCl~~→~~CH=CHCH=CH~~+2HCl

  游離HCl對(duì)脫氯化氫有催化作用,金屬氯化物,如氯化氫與加工設(shè)備作用形成的氯化鐵,促進(jìn)催化。3HCl+Fe→FeCl3+3HCl

  PVC在熱加工時(shí)須加百分之幾的酸吸收劑,如硬脂酸鋇、有機(jī)錫、鉛化合物等,以提高其穩(wěn)定性。

  利用通迅電纜著色市話通迅電纜線時(shí),銅導(dǎo)線上聚烯烴層如穩(wěn)定得不好,聚合物—銅的界面上就會(huì)形成綠色的羧酸銅。這些反應(yīng)促使銅擴(kuò)散入聚合物中,加速了銅的催化氧化。

  因此,為了降低聚烯烴的氧化降解速率,常加入酚類(lèi)或芳胺類(lèi)抗氧劑(AH),終止上述反應(yīng),形成不活潑的自由基A·:ROO·+AH-→ROOH+A·

  (4)氧化降解

  聚合物在加工和使用時(shí)都要接觸空氣中的氧氣,在受熱時(shí),加速氧化降解。

  聚烯烴的熱氧化屬于自由基連鎖反應(yīng)機(jī)理,有自動(dòng)催化行為,可分為引發(fā)、增長(zhǎng)、終止三步反應(yīng)。

  氫過(guò)氧化基團(tuán)引起的鏈的斷裂導(dǎo)致分子量降低,其均裂的主產(chǎn)物為醇、醛、酮,最后氧化成羧酸。羧酸對(duì)金屬催化氧化起著主要作用。

  2.塑料成型加工時(shí),著色劑因不耐高溫而發(fā)生分解褪色變色

  用于塑料著色的顏料或染料均存在耐溫極限,達(dá)到這一極限溫度,顏料或染料將發(fā)生化學(xué)變化,生成各種較低分子量化合物,其反應(yīng)式均較復(fù)雜;不同的顏料存在不同的反應(yīng)及產(chǎn)物,通過(guò)失重等分析方法可以檢測(cè)不同顏料的耐溫性

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