UV-stabilisator 101: alles wat u moet weten

Inleiding

Steven, een Australische boer, kwam onlangs iets tegen dat hem stoorde. Een nieuwe partij schaduwnetten die hij had gekocht voor zijn druivenboerderij, was na slechts een paar maanden gebruik gescheurd en gebroken. Dit bezorgde hem veel problemen. Hij moest niet alleen het net vervangen, maar zijn druivenoogst was ook beschadigd.

Toen Steven wat navraag deed, ontdekte hij dat de UV-stabilisator in het net was afgebroken, waardoor het kapot ging. UV-stabilisatoren worden aan materialen toegevoegd om ze te beschermen tegen ultraviolette straling. Dit type straling komt voor in zonlicht en kan de chemische structuur van materialen om na verloop van tijd af te breken foto-oxidatie. UV-stabilisatoren werken door UV-straling te absorberen, reflecteren of verstrooien en foto-oxidatie te voorkomen.

Er zijn veel verschillende soorten UV-stabilisatoren, elk met zijn eigen voor- en nadelen. In dit artikel gaan we dieper in op UV-stabilisatoren, hun formuleringen, hoe ze worden getest en hun gebruik.

UV-stabilisator wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen en ons artikel zou zich alleen richten op het gebruik ervan in de landbouw, inclusief agrotextiel (schaduwnet, hagelnet), kasfolie, mulch en kuilvoerfolie.

Effect van UV-licht op kunststof

Wanneer het wordt blootgesteld aan sterk zonlicht, wordt het polymeer aangevallen en deze procedure produceert vrije radicalen, wat resulteert in een reeks chemische reacties. Ultraviolet licht zorgt ervoor dat het plastic afbreekt in een proces dat UV-degradatie wordt genoemd. UV-degradatie zorgt ervoor dat materialen beschadigd raken door fotodegradatie en broos, verkleurd en zwak worden. In sommige gevallen kan foto-oxidatie er ook voor zorgen dat materialen schadelijke chemicaliën in het milieu vrijgeven.

UV-afbraak is een groot probleem voor boeren omdat het gewassen en apparatuur kan beschadigen. UV-stabilisatoren kunnen deze schade helpen voorkomen door ultraviolet licht te absorberen, reflecteren of verstrooien.

Tijdens het fabricageproces worden UV-stabilisatoren aan kunststof toegevoegd.

Wat is een UV-stabilisator? (Kilo Langley-definitie)

UV-stabilisatoren zijn chemische verbindingen die worden gebruikt om a bedoeld chemisch proces verbetering van de weerstand van polymeren tegen degradatie veroorzaakt door de foto-oxidatie proces. Omdat polymeren bestaan ​​uit ketens van zich herhalende eenheden, kan zonlicht ze afbreken.
Uiteindelijk wordt het plastic door het afbraakproces broos en brokkelt het uit elkaar.

UV-stabilisatoren werken door de UV-stralen te absorberen of te reflecteren, waardoor wordt voorkomen dat ze het materiaal bereiken en schade veroorzaken. Dit kan helpen om de levensduur te verlengen en de integriteit van het materiaal te behouden, waardoor het duurzamer wordt en beter bestand is tegen de effecten van UV-blootstelling.

UV-stabilisatoren worden toegevoegd aan materialen zoals kunststoffen, rubbers en textiel om hun levensduur te verlengen en plastic producten beschermen.

4 soorten UV-stabilisatoren voor polymeren

Over het algemeen kunnen ze worden onderverdeeld in vier categorieën door het actieprincipe:

1) Lichtafschermingsmiddelen,
2) UV-absorbeerders,
3) Uitdovers, en
4) Middelen die vrije radicalen vangen (gehinderde amine lichtstabilisatoren, HALS of HAS).

Momenteel de UV-stabilisator die we gebruiken verwijst voornamelijk naar HALS, UV-absorbers en antioxidanten.

Hier zullen we in detail over deze drie stoffen praten:

1) Gehinderde amine-lichtstabilisatoren (HALS)

Gehinderde amine lichtstabilisatoren (HALS) zijn een soort organische chemische verbinding die wordt gebruikt als lichtstabilisator in polymeren en coatings. HALS werkt als een beschermend middel tegen de schadelijke effecten van ultraviolet (UV) licht op materialen, waardoor vervaging, verkleuring en degradatie worden voorkomen.

Een van de belangrijkste kenmerken van HALS is dat ze zelf geen UV-licht absorberen, maar in plaats daarvan werken door vrije radicalen op te vangen die worden gegenereerd door blootstelling aan UV-licht. Hierdoor kunnen ze langdurige bescherming bieden zonder de optische eigenschappen van het materiaal aan te tasten.

HALS zijn ook zeer effectief bij lage concentraties en het is niet bekend dat ze nadelige effecten hebben op de menselijke gezondheid of het milieu. Ze worden vaak gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder coatings voor auto- en ruimtevaartcomponenten, tuinmeubilair en bouwmaterialen.

HALS wordt meestal weerspiegeld in de mechanische eigenschappen, sterkte, treksterkte en rek, waarvan we meestal zeggen hoeveel jaar gebruik, de rol van bescherming is.

Dus de UV-stabilisatie-efficiëntie is 2 ~ 4 keer hoger dan die van UV-absorbers.

Voorbeelden van UV-stabilisatoren gehinderde amine lichtstabilisatoren: Chimassorb 944FDL, Tinuvin 622LD en Tinuvin 783FDL

2) UV-absorbers

UV-absorbers zijn chemicaliën die worden toegevoegd aan materialen zoals kunststoffen, coatings en andere producten om ultraviolette (UV) straling van de zon te absorberen.
UV-absorberende middelen gebruik de hydroxylgroep, die ultraviolette stralen kan absorberen voor moleculaire herschikking, om de geabsorbeerde ultraviolette stralen om te zetten in onschadelijke warmte-energie, waardoor een stabiel effect wordt bereikt.
Dit helpt de materialen te beschermen tegen UV-schade en degradatie, die vervaging, verkleuring en andere problemen kunnen veroorzaken. UV-absorbers worden vaak gebruikt in producten zoals zonnebrandcrème, kleding, autolak en bouwmaterialen.

UV-absorbers zijn voornamelijk bedoeld voor de bescherming van de levendigheid van kleuren, en over het algemeen levert het een kleine bijdrage aan UV-stabilisatoren.

UV-stabilisator voorbeeld van UV-absorberende middelen: Chimassorb 81, Tiuvin 326, Tinuvin 328, Tinuvin 329, Tinuvin 1577 enzovoort

3) Antioxidanten

Plastic antioxidanten zijn chemicaliën die tijdens het fabricageproces aan plastic materialen worden toegevoegd om de afbraak van plastic als gevolg van blootstelling aan omgevingsfactoren zoals UV-straling, hitte en zuurstof te voorkomen of te vertragen. Deze antioxidanten helpen de levensduur van het plastic te verlengen en de fysieke en mechanische eigenschappen te behouden.

Veelgebruikte antioxidanten,
we zijn verdeeld in de belangrijkste antioxidanten en ondersteunende antioxidanten.
De belangrijkste antioxidant is om het afgewerkte plastic buitenshuis te beschermen door oxidatie bij hoge temperatuur, typische modellen zoals Irganox1010. Irganox1076

Hulp-antioxidanten voornamelijk een UV-stabilisator productie link spelen, omdat de toevoertijd als gevolg van de schroef hoge temperatuur en hoge hitte zal leiden tot hoge temperatuur degradatie van hars materialen, waardoor de sterkte vermindert. Om een ​​beschermende rol te spelen in de verwerking. Typisch model: Irgafos168

Wat is UV-masterbatch？

De UV-absorbers of gehinderde amine lichtstabilisatoren（HALS） en antioxidanten worden aan de polymeerdrager toegevoegd in een bepaalde verhouding volgens het gewenste UV-beschermingseffect, en vervolgens geëxtrudeerd en gegranuleerd tot pellets bij hoge temperatuur. Na afkoeling en verpakking wordt het UV-bestendig. De masterbatch wordt ook wel “UV-pellet” genoemd.

Waarom een ​​masterbatch met UV-stabilisator maken?

We maken vaak UV-stabilisatoren en antioxidanten in masterbatches voordat we ze toevoegen aan plastic deeltjes bij de productie van plastic producten.

Hier is een reden voor.

1. Goede dispersie verbetert de verwerkingsprestaties
   Wanneer het smeltpunt van UV-stabilisatoren en antioxidanten meer dan honderd graden lager is dan het verwerkingssmeltpunt van kunststoffen, veroorzaakt dit een ongelijke verdeling van antioxidanten en lichtstabilisatoren tijdens de verwerking en heeft dit invloed op de verwerkingsopbrengst.
   Als er geen UV-masterbatch van wordt gemaakt, leidt dit tot een slechte verspreiding en een onnauwkeurige inhoud. Het is ook niet milieuvriendelijk en genereert stof.
2. Strenge testen
   De anti-aging masterbatch is een samenstelling van verschillende HALS- en UV-stabilisatoren en oxidanten, wat veel effectiever is dan enkele UV-additieven, en het is een product dat de QUV-versnelde verouderingstest (ASTM G154-06-test) en de blootstellingstest buitenshuis heeft doorstaan, en de buitenlevensduur vóór productie heeft bereikt, in plaats van een eenvoudige mengsel van verschillende granulatieadditieven.

Daarom moeten UV-stabilisatoren en antioxidanten in masterbatches worden verwerkt.

Wil je hier meer over weten, lees dan dit artikel.

Wat zijn KLY in UV en de toepassing ervan?

De UV-intensiteit wordt gemeten in KLY (kilo langley), de hoeveelheid UV-energie die per jaar op één vierkante meter valt.

• KLY=41.84*10⁶J / m²=41.84MJ

• 1Kwh/m²²⁼3.6MJ/m²²

Er is ook een speciale KLY UV-kaart, waarmee u de overeenkomstige KLY-waarden kunt opzoeken op basis van uw locatie.

Tabel met jaarlijkse UV-stralingsenergie in grote landen wereldwijd.

Elke regio heeft een andere KLY-waarde, afhankelijk van de hoeveelheid UV-straling.

Producten levensduur en KLY

Ook de levensduur van kunststof producten kan worden ingeschat op basis van lokale KLY-waarden.

Na een bepaalde periode van KLY-waarden moet een product een retentiekracht hebben van minimaal 50%.

Zo produceren we voor sommige wijngaardbedrijven boomgaardgaas (UV-stabiliteit 700 KLY).

In Californië, VS (waar de KLY-waarde ongeveer 160 is), gaan deze netten ongeveer 4+ jaar mee voordat ze 50% van hun mechanische eigenschappen verliezen.

In Spanje (lokale KLY-waarde 120) gaan deze netten meer dan 5 jaar mee, waarbij 50% van hun mechanische eigenschappen na vier jaar nog over zijn.

UV-stabilisatie-experiment

De UV-stralingsstabiliteitstest is een belangrijke indicator om het vermogen van UV-stabilisatoren om UV-licht te weerstaan ​​te bepalen. Het is ook de beste manier om de levensduur van een product te testen.

De volgende methoden worden veel gebruikt in ons laboratorium:

Versnelde verouderingstest

UV-verouderingstest wordt uitgevoerd in een speciale UV-verouderingskamer. De UV-lichtbron is een kunstmatige lichtbron en de UV-golflengte ligt dicht bij de UV-golflengte in zonlicht (280-400 nm). De UV-dosis kan worden verhoogd door een UV-lamp met hoge intensiteit te gebruiken of door de afstand tussen het preparaat en de UV-lichtbron te vergroten.

1) QUV versnelde verweringstest

QUV versnelde verouderingstest is een methode om de UV-afbraak van materialen in korte tijd te simuleren. De monsters worden in een speciaal UV-apparaat geplaatst en UV-lampen zenden UV-licht met verschillende golflengten uit naar de monsters bij een bepaalde temperatuur en vochtigheid.

Na een periode van bestraling worden de fysische en mechanische veranderingen van de monsters waargenomen en geregistreerd.

De meest gebruikte instrumenten voor versnelde UV-veroudering zijn de UVA 340 en UVB 313.

2) Xenonboog versnelde verweringstest

De Xenon Arc Accelerated Weathering Test is een UV-verouderingstest waarbij een xenonbooglamp wordt gebruikt om het monster te bestralen. Het UV-spectrum van een xenonbooglamp is vergelijkbaar met dat van zonlicht, daarom wordt het ook wel een kunstmatig zonlicht UV-apparaat genoemd.

3) De meest gebruikte normen zijn ASTM G154-06 en ISO4892.

Blootstelling aan buitentest

De monsters worden onder bepaalde voorwaarden in een natuurlijke omgeving geplaatst. Er wordt een licht- en zuurstofverouderingstest in de natuurlijke omgeving uitgevoerd. Deze test wordt gebruikt om het stabiliserende effect van antioxidanten en lichtstabilisatoren op plastic materialen tijdens gebruik in de natuurlijke omgeving te evalueren.

De buitenexperimenten van EyouAgro werden uitgevoerd in de provincie Yunnan, China, waar het hete klimaat en het overvloedige licht (KLY rond 160) ons in staat stelden de precieze en snelle resultaten te verkrijgen die we nodig hadden.

Strenge laboratoriumtesten en buitentesten geven ons nauwkeurige productgegevens en garanderen de kwaliteit en levensduur van onze producten.

UV-stabilisatoren in landbouwkunststoffen

UV-stabilisatoren worden gebruikt in landbouwkunststoffen om de levensduur van producten te verlengen en hun prestaties te verbeteren.

UV-bestendige agrotextielen en folies worden veel gebruikt in de land-, tuinbouw en veeteelt. Ze kunnen worden gebruikt als anti-hagelnetten, windbreeknetten, schaduwnetten, insectenwerende netten, reflecterende grondmulch, kuilvoerfolie, enz.

UV-bestendige netten en folies hebben de volgende voordelen:

1) Ze kunnen UV-stralen en zichtbaar licht blokkeren, warmteoverdracht verminderen en licht reflecteren.
2) Ze kunnen voorkomen dat planten worden verbrand door UV-stralen, verminderen de verdamping van planten en verbeteren de fotosynthese van planten.
3) Ze kunnen de grond warm houden en de groei van onkruid voorkomen.
4) Ze kunnen de gewasopbrengst verhogen, de gewaskwaliteit verbeteren en het groeiseizoen verlengen.
5) UV-bestendige netten en folies zijn duurzaam en hebben een lange levensduur.

De UV-stabilisatoren die in landbouwkunststoffen worden gebruikt, zijn over het algemeen niet giftig, veilig en milieuvriendelijk. Ze kunnen in contact met voedsel worden gebruikt en hebben geen nadelige gevolgen voor de menselijke gezondheid.

EyouAgro gebruikt UV-stabilisatoren in landbouwkunststoffen om de veiligheid en kwaliteit van onze producten te waarborgen.

EyouAgro kan de volgende producten aanbieden:

• UV-bestendig schaduwnet UV-bestendig insectenwerend net UV-bestendig hagelwerend net
• UV-bestendig anti-vogelnet UV-bestendig graswerend doek UV-bestendig rondbalennet
• UV-bestendig strobalentouw UV-bestendig koudebestendig non-woven materiaal
• UV-bestendige opbergtas UV-bestendig rotan tuinmeubilair
• UV-bestendig kunstgras UV-bestendige namaakplant
• UV-bestendige PP-trampoline UV-bestendige TPO waterdichte rol

Kortom, we kunnen verschillende soorten anti-UV-masterbatches ondersteunen voor PE- of PP-buitenkunststoffen.

Neem contact op met EyouAgro voor meer informatie over deze en andere beschikbare of op maat gemaakte UV Stabilizer producten.

Praat met onze experts

Heeft u advies nodig over gewasbeschermingsoplossingen?

Neem contact op met onze specialisten om uw wensen te bespreken en vol vertrouwen aan uw project te beginnen!

Reik vandaag uit

UV-stabilisator voor agrarische toepassing:

• UV-bestendig schaduwnet UV-bestendig insectenwerend net UV-bestendig hagelbestendig net
• UV-bestendig anti-vogelnet UV-bestendig grasbestendig doek UV-bestendig ronde balen netwikkel
• UV-bestendig strobalentouw UV-bestendig koudebestendig non-woven materiaal
• UV-bestendige opbergtas UV-bestendig rotan tuinmeubilair
• UV-bestendig kunstgras UV-bestendige namaakplant
• UV-bestendige PP-trampoline UV-bestendige TPO waterdichte rol

Kortom, wij kunnen verschillende soorten anti-UV-masterbatches leveren voor PE- of PP-kunststoffen voor buiten.

UV-stabilisator Masterbatches Producten van EyouAgro

Naast onze activiteiten in agrarische toepassingen,

EyouAgro kan u ook voorzien van hoogwaardige masterbatches van UV-stabilisatoren.

• T-0020E: Geschikt voor KLY120-130 gebied, 5 jaar UV-garantie
  • (Voornamelijk gebruikt in polyethyleen, zoals PE-rotan, schaduwnet, simulatieplanten, enz.)
• UT-0070E: Geschikt voor KLY140~150-gebied, 5 jaar UV-garantie.
• UT-004: Geschikt voor KLY150~200-gebied, 5~8 jaar UV-garantie.
• US-001A:
  • Hoofdzakelijk gebruikt in PP-spunbond niet-geweven stoffen: zoals koudebestendige doek, grasbestendige doek, enz.

Praat met onze experts

Heeft u advies nodig over gewasbeschermingsoplossingen?

Neem contact op met onze specialisten om uw wensen te bespreken en vol vertrouwen aan uw project te beginnen!

Reik vandaag uit

3 geheimen die u moet weten over UV-stabilisatoren

HALS kan worden vernietigd door zuren

HALS is over het algemeen een zwak alkalische chemische stof.
HALS (hindered amine light stabilizers) kunnen door zuren worden vernietigd.
Deze moleculen zijn gevoelig voor zure omstandigheden en kunnen afbreken bij blootstelling aan sterke zuren. Dit kan ertoe leiden dat de HALS zijn effectiviteit als stabilisator verliest, waardoor het vermogen om materialen te beschermen tegen degradatie door blootstelling aan licht afneemt.
Het is belangrijk om te voorkomen dat HALS wordt blootgesteld aan zure omstandigheden om de stabiliteit en effectiviteit ervan te behouden.

Als de formule andere zure toevoegingen bevat, heeft dit invloed op de lichtstabilisator.
Daarom is het belangrijk om zure stoffen in de formulering of blootstelling aan zure stoffen tijdens het gebruik te vermijden. (Blijf uit de buurt van stoffen die zwavel en chloor bevatten)

Kleurstoffen kunnen de effectiviteit van HALS beïnvloeden

Sommige pigmenten kunnen de UV-bestendigheid van HALS verzwakken.

de toevoeging van bepaalde kleurstoffen kan mogelijk de effectiviteit van HALS (hindered amine light stabilizers) beïnvloeden door de chemische structuur van de HALS-moleculen te verstoren en hun vermogen om UV-licht te absorberen en af ​​te voeren te verminderen.
Dit kan hun beschermende effecten op de materialen waaraan ze worden toegevoegd verminderen. Om hun effectiviteit te behouden, is het belangrijk om de compatibiliteit van kleurstoffen met HALS zorgvuldig te selecteren en te testen.

Bijvoorbeeld
in polypropyleen kunnen het azocondensatiepigment Rood 144 en het azocondensatiepigment Geel 94 interacteren met HALS, waardoor hun effectiviteit met respectievelijk 25% en 50% afneemt.

Let op de wettelijk vereiste hoeveelheid UV-stabilisator

Antioxidanten en lichtstabilisatoren mogen niet giftig en niet schadelijk zijn voor mens, dier en milieu. Dit wordt ook strikt gereguleerd door de nationale wetgeving.

Bijvoorbeeld
UV326 wordt beschouwd als een niet-giftige chemische stof. De EC-commissie stelt echter nog steeds dat de maximale hoeveelheid die het mag gebruiken in contact met voedsel 0.5% is in PP en PE, 0.3% in PVC en 0.6% in PS.

Veelgestelde vragen

1. Verschil tussen UV-absorbers versus lichtstabilisatoren？

Sommige mensen vragen zich af of deze twee dingen wel hetzelfde zijn?

De lichtstabilisator is wat wij een UV-stabilisator noemen.

Een UV-absorber is een soort UV-stabilisator die UV-licht absorbeert.

UV-absorbers zijn chemicaliën die aan materialen worden toegevoegd om ultraviolette (UV) straling te absorberen en te voorkomen dat deze de materialen beschadigt. Dit kan helpen voorkomen dat het materiaal vervaagt, verkleurt of afbreekt door blootstelling aan zonlicht.

Lichtstabilisatoren zijn daarentegen chemicaliën die aan materialen worden toegevoegd om te voorkomen dat ze afbreken bij blootstelling aan licht. Deze chemicaliën werken door vrije radicalen en andere reactieve soorten die door licht worden gegenereerd weg te vangen en te voorkomen dat ze reageren met het materiaal en schade veroorzaken.

Het belangrijkste verschil tussen UV-absorbers en lichtstabilisatoren is dat UV-absorbers UV-straling absorberen en voorkomen dat deze het materiaal bereikt, terwijl lichtstabilisatoren werken door reactieve stoffen die door licht worden gegenereerd op te vangen en te voorkomen dat ze het materiaal beschadigen.

2. Verschil tussen UV-gestabiliseerd versus UV-bestendig？

Ze betekenen in wezen hetzelfde.

Wanneer uv-stabilisatoren aan producten worden toegevoegd, lopen ze minder kans op schade door uv-licht.
Dit resulteert in UV-stabiliteit (UV-gestabiliseerd) of UV-bestendigheid.

UV-gestabiliseerd betekent dat een materiaal is behandeld om vervaging of degradatie door blootstelling aan ultraviolet licht te weerstaan. Deze behandeling kan het gebruik van UV-remmers of andere chemicaliën omvatten om het materiaal te beschermen tegen de schadelijke effecten van UV-straling.

UV-bestendigheid verwijst daarentegen naar het inherente vermogen van een materiaal om UV-schade te weerstaan ​​zonder dat er extra behandeling of bescherming nodig is. Dit betekent dat het materiaal van nature bestand is tegen UV-straling en niet zal vervagen of afbreken na verloop van tijd wanneer het wordt blootgesteld aan UV-licht.

Conclusie

UV-stabilisatoren zijn additieven die UV-licht absorberen en omzetten in warmte, waardoor wordt voorkomen dat UV-licht schade aan het polymeer veroorzaakt. UV-stabilisatoren worden gebruikt in een verscheidenheid aan producten, waaronder producten die worden blootgesteld aan zonlicht of kunstmatig UV-licht.

Er zijn veel soorten UV-stabilisatoren, elk met voor- en nadelen. Het type UV-stabilisator dat wordt gebruikt, hangt af van de toepassing en de specifieke vereisten van het product.

EyouAgro is een toonaangevende leverancier van landbouwtextiel, films en UV-stabilisatoren van landbouwkunststoffen. Wij bieden een verscheidenheid aan UV-stabilisatoren, elk met zijn eigen unieke set eigenschappen. Onze producten zijn van de hoogste kwaliteit en zijn getest om te voldoen aan internationale normen.

Neem contact met ons op voor meer informatie over onze producten en hoe u deze kunt kopen.
Bedankt voor het lezen van dit artikel.
We hopen dat je iets nieuws hebt geleerd over UV-stabilisatoren en hun toepassingen.

Praat met onze experts

Heeft u advies nodig over gewasbeschermingsoplossingen?

Neem contact op met onze specialisten om uw wensen te bespreken en vol vertrouwen aan uw project te beginnen!

Reik vandaag uit