基于聚氨酯塑膠跑道高效抗氧穩(wěn)定劑的配方優(yōu)化,實現(xiàn)運動場地在長期使用中保持物理性能穩(wěn)定。
各位運動健兒、跑道守護者們,大家好!我是今天的主講人,來自化工界的“跑道保養(yǎng)專家”——老化終結(jié)者。今天,咱們來聊聊一個既專業(yè)又接地氣的話題:聚氨酯塑膠跑道抗氧“保鮮”秘籍!
想象一下,咱們的塑膠跑道就像一位運動健將,常年在風(fēng)吹日曬雨淋下奔跑,雖然身強體壯,但時間長了,也會面臨“老化”的挑戰(zhàn)。老化就像歲月這把“殺豬刀”,會慢慢侵蝕跑道的彈性、強度,讓它失去往日的活力,甚至出現(xiàn)裂紋、掉粒等問題,影響運動體驗和安全。
那么,如何才能讓咱們的跑道“青春永駐”,即使經(jīng)過歲月的洗禮,依然能保持佳狀態(tài)呢?秘訣就在于——高效抗氧穩(wěn)定劑!
一、 什么是抗氧穩(wěn)定劑?跑道界的“防腐劑”!
抗氧穩(wěn)定劑,顧名思義,就是抵抗氧化,穩(wěn)定材料性能的“秘密武器”。氧化,就像空氣中的“小偷”,它會慢慢偷走跑道材料中的能量,破壞它的分子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致老化。而抗氧穩(wěn)定劑,就像一位忠誠的“保鏢”,時刻守護著跑道,抵御氧化的侵襲,延緩老化過程。
咱們可以把聚氨酯跑道想象成一桌美味佳肴,而抗氧穩(wěn)定劑就是里面的防腐劑。沒有防腐劑,佳肴很快就會變質(zhì)腐爛;沒有抗氧穩(wěn)定劑,跑道也會迅速老化,失去運動性能。所以,抗氧穩(wěn)定劑的重要性,不言而喻!
二、 聚氨酯跑道老化的罪魁禍首:陽光、氧氣、熱!
想要“對癥下藥”,先得找到“病根”。聚氨酯跑道老化的主要原因,無外乎以下幾位“罪魁禍首”:
- 陽光紫外線: 陽光中的紫外線就像一把“激光劍”,會直接破壞聚氨酯分子的化學(xué)鍵,導(dǎo)致材料降解、變色、開裂。
- 氧氣: 空氣中的氧氣就像一位“慢性殺手”,會與聚氨酯發(fā)生氧化反應(yīng),使材料變硬、變脆,失去彈性。
- 熱: 高溫就像一位“催化劑”,會加速氧化反應(yīng)的進行,使跑道老化速度更快。
知道了這些“罪魁禍首”,咱們就可以針對性地選擇抗氧穩(wěn)定劑,各個擊破,保護跑道免受侵害。
三、 抗氧穩(wěn)定劑的種類:各有所長,協(xié)同作戰(zhàn)!
抗氧穩(wěn)定劑種類繁多,就像一支“特種部隊”,各有專長,協(xié)同作戰(zhàn),才能達到佳的“保鮮”效果。常見的抗氧穩(wěn)定劑主要分為以下幾類:
- 主抗氧劑(一次抗氧劑): 主要作用是捕獲自由基,阻止自動氧化鏈式反應(yīng)的發(fā)生,相當(dāng)于戰(zhàn)場上的“主力部隊”。常見的有受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑等。
- 輔助抗氧劑(二次抗氧劑): 主要作用是分解氫過氧化物,阻止其分解產(chǎn)生活性自由基,相當(dāng)于戰(zhàn)場上的“后勤保障部隊”。常見的有硫代丙酸酯類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑等。
- 紫外線吸收劑: 主要作用是吸收紫外線,減少紫外線對聚氨酯的破壞,相當(dāng)于戰(zhàn)場上的“防空部隊”。常見的有苯并三唑類紫外線吸收劑、二苯甲酮類紫外線吸收劑等。
- 受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS): 主要作用是捕獲自由基,并能與聚合物中的氫過氧化物反應(yīng),阻止光氧化反應(yīng)的發(fā)生,相當(dāng)于戰(zhàn)場上的“特種兵”。
四、 如何選擇適合跑道的抗氧穩(wěn)定劑?“量身定制”是關(guān)鍵!
選擇抗氧穩(wěn)定劑,就像給跑道選擇“營養(yǎng)品”,要根據(jù)跑道的具體情況,進行“量身定制”,才能達到佳效果。選擇時需要考慮以下幾個因素:
- 跑道的使用環(huán)境: 比如,跑道是位于陽光充足的南方,還是陰雨較多的北方?是用于專業(yè)比賽,還是日常鍛煉?
- 跑道的材料配方: 不同的聚氨酯配方,對抗氧穩(wěn)定劑的需求也不同。
- 抗氧穩(wěn)定劑的相容性: 抗氧穩(wěn)定劑要與聚氨酯材料相容,才能更好地發(fā)揮作用。
- 抗氧穩(wěn)定劑的耐候性: 抗氧穩(wěn)定劑本身也要具有良好的耐候性,才能在長期使用中保持穩(wěn)定。
五、 基于聚氨酯塑膠跑道高效抗氧穩(wěn)定劑的配方優(yōu)化
接下來是咱們今天講座的重點,也是核心的內(nèi)容:如何進行配方優(yōu)化,實現(xiàn)運動場地在長期使用中保持物理性能穩(wěn)定?
好的配方就像一位“金牌教練”,能夠大限度地激發(fā)跑道的潛力,延長使用壽命。
下面咱們先來看幾個常用的抗氧穩(wěn)定劑產(chǎn)品參數(shù)表格:
表1:常用主抗氧劑(一次抗氧劑)產(chǎn)品參數(shù)
產(chǎn)品名稱 | 化學(xué)結(jié)構(gòu) | 分子量 | 熔點(℃) | 特點 | 適用范圍 |
---|---|---|---|---|---|
抗氧劑1010 | 受阻酚類化合物 | 775 | 120-125 | 廣譜性,抗氧化效果好,耐熱性好,低揮發(fā)性,無污染 | 聚烯烴、聚氨酯、聚酰胺、聚酯等 |
抗氧劑1076 | 受阻酚類化合物 | 531 | 50-55 | 優(yōu)異的抗氧化性能,耐水萃取性好,低揮發(fā)性 | 聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、工程塑料等 |
抗氧劑245 | 受阻酚類化合物 | 338 | 118-121 | 適用于高溫加工,揮發(fā)性低,熱穩(wěn)定性好 | 聚丙烯、聚酰胺、ABS等 |
亞磷酸酯抗氧劑168 | 亞磷酸酯類化合物 | 646 | 183-189 | 主要作為加工穩(wěn)定劑,分解氫過氧化物,改善聚合物的顏色穩(wěn)定性,與受阻酚類抗氧劑有協(xié)同效應(yīng) | 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等 |
表2:常用輔助抗氧劑(二次抗氧劑)產(chǎn)品參數(shù)
產(chǎn)品名稱 | 化學(xué)結(jié)構(gòu) | 分子量 | 熔點(℃) | 特點 | 適用范圍 |
---|---|---|---|---|---|
DLTP | 硫代二丙酸二月桂酯 | 515 | 40-43 | 與主抗氧劑配合使用,有良好的協(xié)同效應(yīng),可提高聚合物的長期耐熱性,抗水解性好 | 聚烯烴、聚氨酯、ABS等 |
DSTDP | 硫代二丙酸二硬脂酯 | 683 | 58-63 | 與主抗氧劑配合使用,有良好的協(xié)同效應(yīng),可提高聚合物的長期耐熱性,低揮發(fā)性 | 聚烯烴、聚氨酯、聚氯乙烯等 |
亞磷酸酯抗氧劑626 | 亞磷酸酯類化合物 | 386 | 液態(tài) | 改善聚合物的加工性能和顏色穩(wěn)定性,低揮發(fā)性,耐水解性好 | 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、工程塑料等 |
表3:常用紫外線吸收劑產(chǎn)品參數(shù)
產(chǎn)品名稱 | 化學(xué)結(jié)構(gòu) | 分子量 | 熔點(℃) | 特點 | 適用范圍 |
---|---|---|---|---|---|
UV-326 | 苯并三唑類化合物 | 311 | 138-141 | 吸收紫外線能力強,熱穩(wěn)定性好,低揮發(fā)性,與聚合物相容性好 | 聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯、涂料等 |
UV-327 | 苯并三唑類化合物 | 326 | 129-132 | 吸收紫外線能力強,對聚合物的色澤影響小,遷移性小 | 聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯、涂料等 |
UV-234 | 羥基苯基三嗪類化合物 | 349 | 137-141 | 吸收紫外線能力極強,尤其適用于高溫加工,低揮發(fā)性,良好的持久性 | 聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、涂料等 |
表4:常用受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)產(chǎn)品參數(shù)
產(chǎn)品名稱 | 化學(xué)結(jié)構(gòu) | 分子量 | 熔點(℃) | 特點 | 適用范圍 |
---|---|---|---|---|---|
UV-326 | 苯并三唑類化合物 | 311 | 138-141 | 吸收紫外線能力強,熱穩(wěn)定性好,低揮發(fā)性,與聚合物相容性好 | 聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯、涂料等 |
UV-327 | 苯并三唑類化合物 | 326 | 129-132 | 吸收紫外線能力強,對聚合物的色澤影響小,遷移性小 | 聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯、涂料等 |
UV-234 | 羥基苯基三嗪類化合物 | 349 | 137-141 | 吸收紫外線能力極強,尤其適用于高溫加工,低揮發(fā)性,良好的持久性 | 聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、涂料等 |
表4:常用受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)產(chǎn)品參數(shù)
產(chǎn)品名稱 | 化學(xué)結(jié)構(gòu) | 分子量 | 熔點(℃) | 特點 | 適用范圍 |
---|---|---|---|---|---|
HALS-770 | 衍生物 | 481 | 81-85 | 優(yōu)異的光穩(wěn)定性能,與紫外線吸收劑配合使用,有顯著的協(xié)同效應(yīng),耐萃取性好 | 聚烯烴、聚氨酯、涂料等 |
HALS-944 | 衍生物 | >2000 | 120-140 | 分子量大,低遷移性,良好的耐萃取性,長期光穩(wěn)定性能好 | 聚烯烴、聚氨酯、涂料等 |
HALS-622 | 衍生物 | >3000 | 50-60 | 具有優(yōu)異的抗光老化性能和熱穩(wěn)定性能,能夠有效抑制聚合物的光降解和熱降解,對制品表面的光澤度影響小 | 聚烯烴、聚氨酯、涂料等 |
1. 確定基礎(chǔ)配方:
一個較為通用的基礎(chǔ)配方可以是:
- 聚氨酯預(yù)聚體:100份
- 固化劑:根據(jù)預(yù)聚體類型和所需硬度進行調(diào)整
- 填料:根據(jù)成本和性能需求進行調(diào)整(如滑石粉、碳酸鈣等)
- 色漿:根據(jù)顏色要求添加
- 抗氧劑組合:0.5-2份 (總添加量)
- 紫外線吸收劑:0.2-1份
2. 優(yōu)化抗氧劑組合:
這部分是關(guān)鍵,我們需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整。以下是一些建議方案,可以根據(jù)具體的環(huán)境和需求進行選擇:
-
方案一:經(jīng)濟型方案
- 抗氧劑1010:0.3份 (主抗氧劑,提供基礎(chǔ)的抗氧化保護)
- DLTP:0.2份 (輔助抗氧劑,與抗氧劑1010協(xié)同作用,提高長期耐熱性)
- UV-326:0.3份 (紫外線吸收劑,吸收紫外線,減少光降解)
-
方案二:標準型方案
- 抗氧劑1076:0.5份 (主抗氧劑,抗氧化效果優(yōu)異,耐水萃取性好)
- 亞磷酸酯抗氧劑168:0.3份 (輔助抗氧劑,分解氫過氧化物,改善顏色穩(wěn)定性)
- UV-327:0.5份 (紫外線吸收劑,對聚合物的色澤影響小,遷移性小)
- HALS-770:0.2份 (受阻胺光穩(wěn)定劑,捕獲自由基,與紫外線吸收劑協(xié)同作用)
-
方案三:增強型方案(適用于高紫外線地區(qū)或高強度使用環(huán)境)
- 抗氧劑245:0.5份 (主抗氧劑,適用于高溫加工,揮發(fā)性低)
- DSTDP:0.3份 (輔助抗氧劑,與主抗氧劑協(xié)同作用,提高長期耐熱性,低揮發(fā)性)
- UV-234:0.6份 (紫外線吸收劑,吸收紫外線能力極強,尤其適用于高溫加工)
- HALS-944:0.4份 (受阻胺光穩(wěn)定劑,分子量大,低遷移性,長期光穩(wěn)定性能好)
3. 實驗驗證與調(diào)整:
這部分是不可或缺的。將不同配方制成跑道樣品,進行加速老化測試(如紫外線老化測試、熱老化測試等),評估樣品的拉伸強度、斷裂伸長率、硬度等指標的變化。
- 加速老化測試: 模擬跑道在實際使用過程中遇到的各種惡劣環(huán)境,加速老化過程。常用的方法有紫外線老化測試(QUV)、熱老化測試、濕熱老化測試等。
- 物理性能測試: 定期對老化后的樣品進行物理性能測試,如拉伸強度、斷裂伸長率、硬度、回彈性等,評估抗氧穩(wěn)定劑的效果。
根據(jù)測試結(jié)果,對配方進行調(diào)整,例如,如果發(fā)現(xiàn)樣品在紫外線老化測試后變色嚴重,可以適當(dāng)增加紫外線吸收劑的用量。
一個優(yōu)化配方實例:
假設(shè)我們對一片位于南方陽光充足地區(qū)的塑膠跑道進行配方優(yōu)化,經(jīng)過多次實驗驗證,終確定以下配方:
- 聚氨酯預(yù)聚體:100份
- 固化劑:根據(jù)實際情況調(diào)整
- 填料:適量
- 色漿:適量
- 抗氧劑1076:0.6份
- 亞磷酸酯抗氧劑168:0.4份
- UV-234:0.7份
- HALS-944:0.3份
該配方綜合考慮了紫外線、熱、氧氣等因素的影響,采用了高效的主抗氧劑、輔助抗氧劑、紫外線吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑,能夠有效地延緩跑道的老化過程,保持其優(yōu)異的運動性能。
六、 添加工藝注意事項:
“巧婦難為無米之炊”,再好的配方,沒有正確的添加工藝,也無法發(fā)揮其應(yīng)有的效果。以下是一些添加工藝的注意事項:
- 分散均勻: 抗氧穩(wěn)定劑要充分分散在聚氨酯材料中,才能發(fā)揮大的作用??梢允褂酶咚俜稚C等設(shè)備,確保分散均勻。
- 避免高溫: 有些抗氧穩(wěn)定劑對溫度敏感,高溫會使其分解失效。因此,在添加過程中要避免溫度過高。
- 注意相容性: 抗氧穩(wěn)定劑要與聚氨酯材料相容,否則容易析出,影響使用效果。
- 先進行小試: 在大規(guī)模生產(chǎn)前,好先進行小試,驗證配方的可行性和穩(wěn)定性。
七、 展望未來:更智能、更環(huán)保的抗氧穩(wěn)定劑!
隨著科技的不斷發(fā)展,未來的抗氧穩(wěn)定劑將朝著更智能、更環(huán)保的方向發(fā)展:
- 智能抗氧穩(wěn)定劑: 能夠根據(jù)環(huán)境變化,自動調(diào)節(jié)釋放量,更好地保護跑道。
- 環(huán)保型抗氧穩(wěn)定劑: 采用更環(huán)保的原料和生產(chǎn)工藝,減少對環(huán)境的影響。
- 多功能抗氧穩(wěn)定劑: 除了抗氧化、抗紫外線功能外,還具有抗菌、防霉等功能,全面提升跑道的性能。
總結(jié):
各位朋友,聚氨酯塑膠跑道的抗氧“保鮮”是一項系統(tǒng)工程,需要我們從配方選擇、工藝控制、維護保養(yǎng)等多個方面入手,才能讓咱們的跑道“青春永駐”,為廣大運動健兒提供安全、舒適的運動場地。
希望今天的講座能對大家有所幫助。讓我們攜手努力,為打造更優(yōu)質(zhì)、更耐用的運動場地貢獻自己的力量!謝謝大家!
====================聯(lián)系信息=====================
聯(lián)系人: 吳經(jīng)理
手機號碼: 18301903156 (微信同號)
聯(lián)系電話: 021-51691811
公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號
===========================================================
公司其它產(chǎn)品展示:
-
NT CAT T-12 適用于室溫固化有機硅體系,快速固化。
-
NT CAT UL1 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。
-
NT CAT UL22 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。
-
NT CAT UL28 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。
-
NT CAT UL30 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
-
NT CAT UL50 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。
-
NT CAT UL54 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。
-
NT CAT SI220 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。
-
NT CAT MB20 適用有機鉍類催化劑,可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。
-
NT CAT DBU 適用有機胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。