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.
![](http://www.newchemistry.ru/images/img/letters4/1349.jpg)
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. ![](http://www.newchemistry.ru/images/img/letters4/1351.jpg)
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. ![](http://www.newchemistry.ru/images/img/letters4/1352.jpg)
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 |