Khi chúng ta ra ngoài vào những ngày nắng chói chang, chúng ta thường che chắn hoặc bôi kem chống nắng để bảo vệ cơ thể khỏi bức xạ tia cực tím có hại. Vì vậy, muốn các sản phẩm nhựa sử dụng ngoài trời luôn bền đẹp thì chúng ta cũng cần phải thêm các chất phụ gia để bảo vệ cho chúng. Vậy các chất phụ gia đó là gì? Hãy cùng Đại Á Industry tìm hiểu thêm ở dưới phần bài viết bạn nhé !
1. Bức xạ tia UV khiến nhựa giảm tuổi thọ
Tất cả nhựa đều dễ bị ảnh hưởng bởi các tia có hại từ mặt trời. Thiệt hại xảy ra khi tia UV chiếu vào sản phẩm nhựa trong khi oxy đang di chuyển qua vật liệu. Khi oxy và tia UV kết hợp, nó tạo ra một thứ được gọi là các gốc tự do hoặc các electron chưa ghép đôi. Các gốc tự do này sẽ phá vỡ cấu trúc phân tử của nhựa.
>Những câu chuyện chuyên gia ngành nhựa>>
>Theo dõi Fanpage Đại Á để cập nhật nhiều tin tức mới>>
Hư hỏng đối với nhựa thường bắt đầu trên bề mặt của nhựa, nhưng các ảnh hưởng không chỉ là thẩm mỹ. Sự đổi màu là dấu hiệu đầu tiên cho thấy tia UV và oxy đã bắt đầu gây ra các vấn đề nghiêm trọng. Bên cạnh việc nhựa chuyển sang màu vàng, bạn cũng sẽ bắt đầu thấy phấn, nứt, vón cục và giảm tổng thể độ bền và tính linh hoạt. Quá trình lão hóa của nhựa để lại dưới ánh nắng mặt trời được đẩy nhanh một cách mạnh mẽ, điều này sẽ làm giảm tuổi thọ của sản phẩm.
2. Nhà sản xuất có thể làm gì để giải quyết vấn đề này?
Phụ gia chống tia cực tím đảm bảo rằng bức xạ tia cực tím không ảnh hưởng tiêu cực đến nhựa được để bên ngoài. Màu sắc không phai, và nhựa sẽ không bị nứt. Sử dụng phụ gia chống tia cực tím giúp nhựa giảm quá trình thoái hóa bởi tác nhân tia cực tím có trong môi trường, nhờ đó giúp sản phẩm sử dụng ngoài trời giảm bị suy thoái tính chất, kéo dài thêm tuổi thọ sử dụng.
3. Nguyên lý hoạt động của các phụ gia chống tia UV
+ UV Absorbers (Chất hấp thu năng lượng sóng UV)
Nhóm phụ gia này hoạt động bằng cách hấp thụ các năng lượng nhận được từ sóng của tia UV, và chuyển các năng lượng trên thành dạng nhiệt vô hại cho polymer. Qua đó ngăn chặn tình trạng hình thành các gốc tự do gây phân hủy polymer.
+ Quenchers (Chất hấp thụ năng lượng nhiệt)
Đây là nhóm hoạt chất có tác dụng hấp thụ các năng lượng nhiệt, giúp polymer hạn chế quá trình tích tụ nhiệt, nhờ đó không đạt tới điểm cực hạn gây đứt gãy các liên kết polymer để giải phóng các gốc tự do. Qua đó ngăn chặn tình trạng các gốc tự do phá hủy polymer làm biến đổi tính chất và bề mặt nhựa.
+ Free radical scavengers (Chất khóa hoạt tính của các gốc tự do)
Các yếu tố tác động từ môi trường như cơ học, nhiệt, sóng năng lượng (trong đó có sóng UV, hồng ngoại,…)và các chất có tính oxy hóa (oxy, peroxy,…) đều gây ra quá trình gãy mạch, và hình thành các gốc tư do không mong đợi cho polymer.
Do đó, phụ gia có tính khóa hoạt tính của các gốc tự do không chỉ giúp polymer bền vững hơn khi tiếp xúc với tia cực tím mà còn hữu ích trong quá trình chống thoái hóa cho polymer ở quá trình bị lão hóa, bị các tác động cơ học quá mức.
Những chất có tính năng trên và hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ thấp (như khi polymer tiếp xúc ánh sáng) sẽ được dùng như chất kháng tia cực tím.
+ Hydroperoxide decompose (Chất khóa hoạt tính của các hydroperoxide)
Trong quá trình phản ứng dây chuyển của các nhóm chứa gốc tự do sinh ra, các gốc tự do có tác động đến các nguyên tử oxy (trong môi trường) và hình thành các hydroperoxide. Các hydroperoxide là một trong những nhân tố gây tác động rất lớn đến quá trình thoái hóa của polymer.
Nhóm phụ gia này nhằm kìm hãm và vô hiệu hóa các hydroperoxide được xem là những chất kháng tia cực tím có hiệu quả. Phần lớn các UV có thuộc nhóm khóa hoạt tính gốc tự do cũng có tính năng khóa các gốc tự do hình thành do các hydroperoxide phân hủy. Nhưng người ta cũng có thể dùng một số hợp chất có tính khử để loại bỏ một cách chủ động các hydroperoxide này.
4. Ứng dụng của phụ gia chống tia UV trong sản xuất
+ Ngành nông – lâm – ngư nghiệp
Phụ gia chống tia UV còn được ứng dụng trong các vật dụng phục vụ nông nghiệp (như màng nhà kính, màng phủ nông nghiệp,…) hay ngư nghiệp (như lưới đánh cá,…). Đặc biệt, ứng dụng phụ gia chống tia UV trong màng nông nghiệp không chỉ đảm bảo độ bền vững cho vật liệu mà còn hạn chế tác hại của bức xạ mặt trời tới hoa màu, đem lại hiệu quả kinh tế lớn cho bà con nông dân.
+ Ngành sản xuất các vật liệu ngoài trời
Chất phụ gia nhựa chống tia UV cũng được ứng dụng trong vật liệu sợi và gỗ tự nhiên để ngăn chặn màu bị phai trong các sản phẩm ngoài trời: bạt che, ghế sân vận động, sản phẩm sân vườn, dây truyền tải điện, hộp đấu nối ngoài trời, màng phủ nông nghiệp, màng phủ nhà kính,…
+ Các ứng dụng khác
Phụ gia chống tia UV còn được ứng dụng trong các ngành sản xuất màng film (cải thiện độ bền màu), đúc phun HDPE, băng keo HDPE, màng thổi LDPE hoặc LLDPE, kéo sợi PP, băng keo PP,…để hạn chế tác hại của bức xạ mặt trời tới sản phẩm. Qua đó nâng cao tuổi thọ và giá trị sản phẩm.