بررسی براق کننده‌های پی وی سی

13 اسفند 1399 ساعت 14:44

براق کننده‌های نوری به منظور بهبود رنگ پی وی سی (و به طور کلی پلاستیک ها) استفاده می‌شوند. این افزودنی قادر به پوشاندن زردی درpvc بی رنگ و همچنین منحصر به فرد کردن و قوی ساختن رنگ محصولات پی وی سی هستند.

براق کننده های نوری (اپتیکال برایتنر) که همچنین به عنوان عوامل سفید کننده فلوئورسنت شناخته می شوند، مواد افزودنی ای هستند که ویژگی های بصری pvc را تغییر می دهند. براق کننده های نوری معمولا در ترکیب با دیگر رنگ ها یا پیگمنت ها در پی وی سی به منظور تولید ایجاد رنگ‌های با کیفیت‌تر و شفاف‌تر استفاده می شوند. رنگ پلیمرهای بازیافت شده نیز با استفاده از براق کننده های نوری بهبود می‌یابند.


دو مورد از متداول ترین براق کننده های نوری در صنعت pvc به شرح ذیل می‌باشند:bis-benzoxazolyl-stilbene (OB-1)
۱- براق کننده ob 1 یا bis-benzoxazolyl-stilbene
2-براق کننده ob یا bis-benzoxazolyl-thiophene 


در جدول زیر ساختار و خواص کلیدی دو براق کننده مهم پی وی سی که در پلاستیک‌های دیگر نیز کاربرد دارند نشان داده شده است: 

براق کننده پلاستیک OB و OB1

 

پلینو تولید کننده انواع براق کننده و سفید کننده برای کاربرد های مختلف از جمله پلاستیک می باشد برای مشاهده محصولات OB1 کلیک کنید.

براق کننده ها نقطه ذوب بالا و ثبات حرارتی عالی دارند. با توجه به آنالیز حرارتی (TGA)، براق کننده ی OB-1 در درجه حرات 378 درجه سانتی گراد، و OB در درجه حرارت 336درجه سانتی گراد 90% پایداری از خود نشان می دهند.

براق کننده ها، انحلال پذیری عالی در مذاب های پلیمری دارند؛ در حالیکه نقطه ی ذوب بالایی دارند. این ویژگی مناسب استفاده آن ها در ترموپلاستیک هاست.

OB-1، سازگاری خوبی در انواع ترموپلاستیک ها به استثناء PVC نرم و پلی اتیلن ها، از خود نشان می دهد. ناسازگاری با PVC نرم از انحلال ناپذیری این نوع از براق کننده ها در نرم کننده ها نشأت می گیرد؛ که منجر به مهاجرت براق کننده به سطح پلیمر می شود. OB-1 در حلال های متداول دیگر نیز انحلال ناپذیر است. همانطور که این ویژگی استفاده از آن را در پلیمرهای حاوی نرم کننده غیرممکن ساخته است، این براق کننده نوری مقاومت عالی در برابر استخراج حلالی از خود نشان می دهد. این ویژگی برای سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) ضروری است.

این براق کننده ی نوری در پلی اتیلن سازگاری بهتری از خود نشان می دهد و ممکن است در برخی فرمولاسیون ها از آن استفاده شود. با این حال OB-1 گاهی اوقات در پلی اتیلن مهاجرت نشان داده و بنابراین به ندرت ترجیح داده می شود.

براق کننده ی OB سازگاری خوبی در پلی اتیلن، PVC نرم و سایر ترموپلاستیک ها دارد. علاوه بر آن، این براق کنند در نرم کننده ها، دیگر حلال های متداول و منومرها حل می شود. این ویژگی به آن اجازه می دهد که در برخی از کاربردهای ترموست نیز استفاده شود.

عملکرد:

براق کننده ها توسط جذب نور در ناحیه UV-A و بازنشر آن در ناحیه مرئی آبی عمل می کنند. محدوده طول موج به ترتیب 320-400 نانومتر و 400-480 نانومتر است. (شکل زیر را ببینید)

 

عملکرد براق کننده پلاستیک- plastic obtical

 

براق کننده های نوری به منظور بهبود رنگ انواع مختلفی از پلاستیک ها در طی سال ها استفاده شده اند. این مواد قادر به پوشاندن زردی در پلیمرهای بی رنگ و همچنین منحصر به فرد کردن و قوی ساختن رنگ محصولات پلاستیکی تخصصی هستند .زمانی که براق کننده ی نوری به پلاستیک اضافه می شود، افزایش قابل توجهی در نور منعکس شده مشاهده می شود. (شکل زیر را ببینید)

 

عملکرد براق کننده در پلاستیک- plastic optical

 

توانایی براق کننده های نوری هم در افزایش بازتاب و هم در سفیدتر کردن، آن ها را از دیگر عوامل آبی کننده و تونرها متمایز می کند.عوامل آبی کننده (bluing agent) می توانند زردی را در پلیمرها بپوشانند اما در روشن کردن و درخشان ساختن رنگ نمونه عملکرد خوبی ندارند. براق کننده های نوری در همه ی پلاستیک های رنگ شده عملکرد خوبی دارند با این حال آن ها در رنگ های روشن تر بهتر عمل می کنند.
سطوح استفاده:
براق کننده های نوری، هر چند گران، می توانند با توجه به اثر بخشی آن ها کم هزینه باشند زیرا در مقایس بارگذاری پایین استفاده می شوند. غلظت از 5 تا 400 قسمت در میلیون (ppm) معمول است. پلیمرهای طبیعی ممکن است مقادیر پایین در حدود 5-10 (ppm) نیاز داشته باشند در حالیکه پلیمرهای دارای رنگدانه مقادیر بالاتری حدود 250(ppm) یا بالاتر نیاز دارند.


پلیمرهای دارای رنگدانه به دلیل رنگ هایی که دارند از جمله دی اکسید تیتانیوم، نیاز به بارگذاری مقدار بالاتری از براق کننده دارند.پلیمرهای بازیافت شده، ممکن است به شدت تغییر رنگ داده باشند و نیاز به مقادیر بالای 400(ppm) از براق کننده داشته باشند.
افزودن مقادیر دقیق براق کننده به پلیمرها در چنین سطوح پایینی دشوار است. برای برطرف کردن این مشکل بهترین روش اضافه کردن آن به مستربچ است. درصورت امکان، پلیمر حامل مستربچ باید همانند پلیمر میزبان باشد. با این حال، این تنها گزینه نیست و باید اطمینان حاصل شود که پلیمر حامل با پلیمر میزبان سازگار باشد.
مستربچ ها معمولا با اکسترودرهای تک ماردون یا دو ماردون (کامپاندینگ) تولید می شوند. مقدار براق کننده ممکن است از  0.5 تا 10 درصد متغیر باشد. برای تولید مستربچ بهترین گزینه براق کننده ی نوری با اندازه ذرات کوچک (5-10 میکرون) است. اندازه ذرات کوچک منجر به انحلال سریع تر براق کننده در پلیمر حامل می شود. اگر براق کننده به دلیل اندازه ذرات بزرگ یا زمان اقامت کوتاه در اکسترودر حل نشود، چرخه کاربری آن ممکن است کوتاه شود.

 


برای پلیمرهای حاوی نرم کننده همانند PVC نرم براق کننده ی نوری به راحتی با حل شدن در نرم کننده می تواند به پلیمر اضافه شود. یک جایگزین دیگر مستربچ خشک است که توسط آلیاژ براق کننده ی نوری با رزین PVC تثبیت شده یا با افزودنی هایی همچون پرکننده ها و رنگدانه ها تولید می شود. براق کننده نوری به تنهایی نیز می تواند مستقیما به مخلوط خشک اضافه شود، با این حال دقت اندازه گیری می تواند تحت تاثیر قرار گیرد.
نتیجه گیری:
براق کننده های OB و OB-1 ، براق کننده هایی عالی برای ترموپلاستیک ها می باشند. آن ها می توانند به طور موثری از لحاظ هزینه در گستره وسیعی از تولیدات پلاستیکی به منظور افزایش زیبایی و جلب نظر مشتری استفاده شوند. OB-1 مقاومت بسیار خوبی در برابر استخراج شیمیایی دارد و همچنین پایداری دمایی بالا که برای استفاده در رزین های مهندسی مورد نیاز است را داراست. OB حلالیت خوبی در نرم کننده ها دارد و آن را برای کاربردهای PVC نرم مناسب کرده است. علاوه بر آن ، این براق کننده سازگاری خوبی در انواع پلی اتیلن دارد.

براق کننده ob و ob1  از جمله متداول ترین براق کننده های پلاستیک هستند که در مقاله براق کننده پلاستیک به بررسی نحوه عملکرد آنها پرداخته شد. در این مقاله به اثر براق کننده های نوری بر روی پلاستیک های مختلف می پردازیم.

 

اثر براق کنندها در پلاستیک‌های مختلف:

در شکل زیر مقایسه روشن‌کننده ob1 برای انواع پلی‌اتیلن‌ها نشان می‌دهد که عدد L  بالاتر نشان‌دهنده مؤثرتر بودن این روشن کننده می‌باشد. مشاهده می‌شود این نوع روشن کننده برای LDPE مناسب‌تر است.

 

اثر براق کننده بر پلی اتیلن

در شکل زیر می‌توان اثربخشی روشن‌کننده‌ نوری ob1 را در مقادیر مختلف DOP مشاهده کرد که با توجه به اینکه این روشن‌کننده در DOP به راحتی حل می‌شود می‌توان نتیجه گرفت که در مقدار DOPکمتر اثر روشن کننده‌ایob1 بهتر خواهد بود.

 

اثر براق کننده در حضور نرم کننده

روشن‌کننده ob به دلیل TGA بالاتر می‌تواند در پلیمرهای PC، PA و PET مورد استفاده قرار می‌گیرد.  شکل زیر اثر این روشن کننده را بر سه پلیمر  پلی‌کربنات، پلی‌پروپیلن و پلی‌آمید بررسی شده است. محور عمودی این نمودار نشان می‌دهد که براق کننده OB به شدت باعث کاهش زردی این پلیمر می‌شود. در مقدار ۵۰ppm از روشن کننده بهترین حالت برای این سه پلیمر است و در این مقدار زرد شدگی در کمترین مقدار خود قرار دارد. حتی در برخی موارد با توجه به روشنایی مورد نظر می‌توان مقدار کمتری روشن کننده در فرمولاسیون استفاده کرد. البته در پلیمرهای دارای پیگمنت و رنگ باید بیشتر از ۲۰۰ppm   روشن کننده استفاده کرد.

 

اثر براق کننده در پلاستیک های مهندسی

در شکل آخراثر مقدار زیاد روشن کننده ob در پلیمرهای مختلف شامل پلی‌استایرن، پلی‌پروپیلن، PA6و PET را نشان می‌دهد. در همه این پلیمرها مقدار b (محور عمودی) با افزایش روشن کننده به سمت مقادیر منفی (روشن‌تر) می رود و باعث روشن شدن پلیمر می‌شود.

دوز مصرف براق کننده در پلاستیک

ثبت نظر


( نظر خود را درباره این مقاله ثبت نمایید )