Среди параметров, которые оказывают влияние на оптические свойства двуокиси титана, в особенности, на рассеивающую способность, особое значение имеет размер частиц. Для подмикронных марок рассеивающая способность является оптимальной при среднем размере частиц, как можно видеть из приводимого ниже графика ' Рассеивающая способность в зависимости от размера частиц', относящегося к свойствам термопласта с рутиловой маркой. Оттенок также является функцией от размера частиц TiO2.
Рисунок 4: Рассеивающая способность в зависимости от размера частиц.
Почему следует использовать вещества для флуоресцентного осветления или оптические осветлители
Вещества для флуоресцентного осветления, также называемые оптические осветлители, действуют за счет флуоресцентного механизма, который поглощает световые лучи ультрафиолетовой части спектра и излучает лучи синей части видимого спектра для получения большей яркости и более свежего внешнего вида. На приведенной ниже диаграмме 'Механизм флуоресцентного осветления' показан этот принцип за счет сопоставления световых спектров материала с веществами флуоресцентного осветления (FWA) и контрольного вещества без FWA. Невидимые ультрафиолетовые лучи (в левой части каждого спектра) поглощаются, и излучаются в виде синих лучей, если материал содержит FWA.
Рисунок 5: Механизм флуоресцентного осветления.
Обогащение синей части спектра меняет оптические свойства и повышает привлекательность внешнего вида. На приведенной ниже схеме 'Оптические осветлители' в общем виде показаны основные эксплуатационные характеристики, свойства и области применения осветлителей, в чистом виде или в составе маточных смесей. Рисунок 6: Оптические осветлители. 
Оптические осветлители представляют собой сложные органические молекулы, часто на основе бис-бензоксазола или бифенила, например:
2,2'-(2,5-тиофенедиил)бис(5-терт-бутилбензоксазол),
4,4'-бис(2-метоксистирил)-1,1'-бифенил,
4,4'-бис(бензоксазол-2-ил)стильбен.
Оптические осветлители используются в виде порошков, маточных смесей или эмульсий. Они также могут реализовываться на рынке в составе синергических комплексов, таких как: IRGANOX B 900, IRGANOX HP 2921, IRGAFOS XP 60 и т. д. Почему следует использовать светостабилизаторы?
Пластмассы стали важными материалами, используемыми практически в каждой сфере современной жизни. Последние достижения в области производства и обработки пластмасс позволили создать еще большее количество применений, в которых пластмассы заменили другие материалы, такие как: стекло, металл, бумагу и дерево. Подобно большинству других органических материалов, термопласты и каучуки обычно быстро подвергаются старению под воздействием света, что ведет к утрате оптических свойств, пожелтению, утрате окраски, блеска и т. д. Наряду с антиоксидантами и термостабилизаторами, стабилизаторы ультрафиолетового излучения и светостабилизаторы специально предназначены для того, чтобы компенсировать деградацию под воздействием света и возникающее снижение качества материала. Обычно они относятся к двум семействам:
- стабилизаторы из стерически затрудненных аминов или светостабилизаторы из стерически затрудненных аминов или (HALS), которые препятствуют окислению, возникающему под воздействием световых и ультрафиолетовых лучей;
- поглотители ультрафиолетовых лучей, такие, как некоторые наполнители или органические продукты, которые преграждают путь ультрафиолетовым лучам на поверхности полимерной детали. Часто называются, например, двуокись титана, бензотриазол, бензофенон и гидроксифенилтрацин. Использованию никелевых гасителей люминесценции препятствует их зеленая окраска, а также то, что содержащийся в них никель классифицируется как тяжелый металл.
Оба типа и их смеси продлевают срок эксплуатации продуктов, получаемых формованием и экструзией, при воздействии солнечного света, и обеспечивают параметры устойчивости к воздействию атмосферных явлений формованных деталей для наружных применений, автомобильных деталей, оросительных трубопроводов, баков, изготовленных центробежным формованием, садовой мебели и т. д.
R. P. Grossman называет также основания ДНК в качестве ультрафиолетовых стабилизаторов, и сопоставляет некоторые из них с HALS и поглотителями ультрафиолетового излучения как с веществами, препятствующими ультрафиолетовым лучам, в ПВХ. В Таблице 3 сравниваются основания ДНК с традиционными добавками, чтобы показать их применимость и синергический эффект от бинарных смесей. Таблица 3: Примеры исходных оптических свойств белых компаундов на основе TiO2. Основания ДНК | Падение индекса желтизны | Традиционные УФ стабилизаторы | | Цитозин | -9 | - | - | | Тимин | -12 | -12 | HALS | | Аденин | -18 | -15 | Бензотриазол | | Гуанин | -20 | -17 | Бензофенон | | Сочетания | | Гуанин + Цитозин | -22 | -26 | HALS + Бензотриазол | | Аденин + Тимин | -25 | | |
Повышение оптических свойств для привлекательных белых продуктов создает баланс блеска и матовости. На приведенном ниже рисунке 'Баланс блеска и матовости' перечислены некоторые пути получения блестящего или матового внешнего вида.
Рисунок 7: Баланс блеска и матовости. 
Температура обработки является очень важным параметром: чем горячее поверхность формы, тем лучше расплав может воспроизводить текстуру поверхности гнезда.
Некоторыми патентованными матирующими веществами являются, например:
- Acemat® OP 278, coполимер, созданный из мономерных структурных элементов метилметакрилата (MMA), стирола (S) и бутилакрилата (BA), дает матирующие частицы (BA, S), встроенные в матрицу PMMA. Он существенно снижает остаточный блеск каландрированной пленки или экструзионно-раздувной пленки, из мягкого и жесткого PVC, полистирола, ABS, SAN или полиуретана.
- STRUKTOL® V-MAT G, смесь добавок и алифатических смол со светлой окраской с молекулярной массой ниже 2000, высоко эффективная для придания матовости и текстуры жесткому PVC.
- 'Tospearl', уникальная силиконовая смола с твердыми частицами, которая производится TOSIL (дочерняя компания GE Silicone), может использоваться как матирующее вещество без всякого воздействия на размыкание формы.
- Orgasol®, сверх тонкие порошки полиамида с пористой структурой и небольшим распределением размера частиц, реализуются на рынке Atofina в качестве нетиксотропных матирующих веществ.
- Vinnolit C 100 V, P 90, C 65 V и C 66 W представляют собой PVC с высокой молекулярной массой, которые действуют как матирующие вещества при смешивании с пластизольными PVC.
- Acryperl® 100 (Dow), состоящий из сшитого coполимера, содержащего акриловые мономеры, является матирующим веществом для PVC. Наряду с тщательным отбором полимеров и добавок, и точной технологической обработкой, компаунд можно сделать более ярким и более белым с помощью белых наполнителей и оптических осветлителей, которые поглощают ультрафиолетовое излучение и отражают его в видимой части спектра. Фотостабильные марки двуокиси титана являются первоклассными белыми наполнителями, которые сочетают способность придавать белизну и непрозрачность, а также способность поглощать ультрафиолетовые лучи. Прекрасный привлекательный внешний вид можно получить за счет оптимизации гармоничного баланса параметров матовости и глянцевости. Разумеется, полученная приятная белизна должна сохраняться на протяжении всего срока эксплуатации благодаря соответствующим светостабилизаторам и другим средствам защиты.
Майкл БАЙРОН
http://www.specialchem4polymers.com |
