El mètode més habitual i eficaç de la indústria actual és afegir diversos estabilitzadors de llum durant l'etapa de processament de matèries primeres plàstiques. Protegeixen el plàstic mitjançant diferents mecanismes.
Absorbidor UV (UVA): aquest tipus d'additiu actua com un "convertidor d'energia", absorbint selectivament la radiació UV nociva i convertint-la en calor inofensiva. Els tipus comuns inclouen benzofenones (per exemple, UV-531), benzotriazols (per exemple, Tinuvin 326) i triazines (per exemple, UV-1577).
Hindered Amine Light Stabilizer (HALS): A diferència dels UVA, HALS no absorbeix directament la llum UV, sinó que fa el paper d'un "eliminador de radicals lliures", capturant i neutralitzant els radicals lliures generats durant la fotodegradació, acabant així la reacció en cadena a la seva font. Sovint s'utilitza de manera sinèrgica amb els UVA per obtenir millors resultats. Els productes típics inclouen UV-770, Chimassorb 944, etc.
Light Shielder: És un mètode de protecció física, que s'aconsegueix afegint substàncies que absorbeixen o reflecteixen la llum UV. El negre de carboni és el protector de llum més comú, més barat-i molt eficaç, que bloqueja de manera eficient els raigs UV. També s'utilitzen freqüentment pigments blancs com TiO₂ (diòxid de titani) i ZnO (òxid de zinc).
Altres estabilitzadors auxiliars: Els antioxidants eviten eficaçment la degradació oxidativa tèrmica i, quan s'utilitzen juntament amb UVA i HALS, formen un sistema d'estabilització més complet. En alguns casos, també s'utilitzen altres tipus d'estabilitzadors com els quenchers.
Com seleccionar-los i afegir-los?
La sinergia és clau: a la pràctica, combinar estabilitzadors de llum amb diferents mecanismes sovint dóna resultats molt millors que utilitzar un sol additiu. Per exemple, la combinació d'un absorbent UV (UVA) i un estabilitzador de llum d'amina obstaculitzada (HALS) proporciona una protecció òptima tant per dins com per fora.
Dosificació i processament: els nivells d'addició són generalment baixos. Per a l'ABS, per exemple, el contingut d'absorbidor d'UV sol estar entre el 0,1 i el 0,5%, mentre que la quantitat total d'additius per a la intempèrie és generalment del 3-5%. A més, es poden afegir en forma de masterbatch per a una dispersió fàcil i uniforme. Durant el processament, es requereix un control estricte de la temperatura de processament per evitar la descomposició i la desactivació dels additius.
Més enllà de la incorporació d'additius, hi ha altres enfocaments per impartir resistència UV als plàstics:
Recobriments de postformació: aplicació d'un recobriment resistent als raigs UV a la superfície de la làmina de plàstic modelat, com ara pel·lícules de nanomulticapa de sílice inorgànica orgànica (TiO₂) per a peces transparents de PC o recobriments nanoceràmics.
Modificació de nanopartícules inorgàniques: la dispersió de partícules inorgàniques de mida nanomètrica (per exemple, sistemes compostos nano-ZnO, TiO₂/SiO₂) de manera uniforme dins de la matriu plàstica també pot millorar significativament la resistència UV del material.
Selecció de materials inherentment resistents als UV: si les condicions ho permeten, triar plàstics que siguin inherentment resistents als UV és la millor opció. Per exemple, els fluoropolímers com el PTFE i el PVDF, l'ASA (copolímer acrilonitril-estirè-acrilat) i el PMMA (acrílic) tenen una bona resistència a la intempèrie.
Modificació del material: si el vostre material base és ABS, podeu considerar la combinació de resina ASA amb ABS. L'ASA es pot considerar una versió "actualitzada" de l'ABS, en què el cautxú de butadiè sensible als UV es substitueix per un cautxú d'acrilat que té una excel·lent resistència a la intempèrie. Com a resultat, l'ASA té inherentment una excel·lent resistència a la intempèrie i s'utilitza sovint en productes que requereixen un servei exterior a llarg termini; la seva resistència a la intempèrie pot ser més de 10 vegades millor que la de l'ABS.
Quan es treballa amb làmines ABS, s'ha de prestar especial atenció al sistema de formulació. S'ha demostrat que la combinació d'absorbents UV amb antioxidants i partícules inorgàniques com nano-ZnO o TiO₂ en resina ABS proporciona un efecte sinèrgic significatiu en la millora de la resistència a l'envelliment UV del material.
