Пластик — один из наиболее часто встречающихся в повседневной жизни материалов. Он глубоко любим потребителями за такие преимущества, как простота формы, низкая цена, устойчивость к растворителям, коррозионная стойкость и малый вес. Однако свойства, присущие полимерным материалам, не могут удовлетворить потребности различных сценариев использования. Поэтому в процессе производства в пластик добавляют различные добавки для улучшения характеристик.
Соединения малых молекул в пластике в основном появляются двумя способами:
1. В полимерные материалы, полученные полимеризацией добавлением или конденсационной полимеризацией мономеров, инициаторы обычно добавляются в процессе полимеризации, и после полимеризации в материалах могут оставаться следы инициаторов, мономеров и других малых молекулярных соединений;
2. Добавки, добавляемые для обеспечения определенных свойств пластмасс во время формования, такие как пластификаторы, антиоксиданты, антипирены, светостабилизаторы, неорганические наполнители и другие мелкие молекулярные соединения. По мере увеличения времени использования некоторые следы малых молекул мигрируют в пластике или даже вытекают из него, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик пластикового изделия. Такая ситуация чаще всего возникает при нагревании, воздействии микроволн, высокого давления и других условий.
Под действием микроволн полимерная цепочка вибрирует под действием переменного электромагнитного поля, что приводит к растворению мелких молекулярных соединений и их миграции в продукты питания, воздух и производственные линии. Когда миграция достигает определенного соотношения, это может повлиять на эксплуатационные характеристики пластика. Это может привести к опасным последствиям.
В настоящее время в Китае мало изучены структура и механизм миграции соединений, играющих важную роль в процессе миграции. В последние годы исследователи изучили четыре распространенных соединения малых молекул в пластмассах (бутилированный гидрокситолуол, антиоксидант 168, светостабилизатор 770, дибутилфталат). ) Сравнивались правила миграции 5 видов пластиковых упаковочных материалов (полиэтилена PE, полипропилена PP, полистирола PS, полиметилметакрилата PMMA и полиэтилентерефталата). Следует отметить, что для имитации экстремальных условий и облегчения тестирования в ходе исследовательской работы в пять пластиковых упаковочных материалов добавлялись небольшие молекулярные соединения в количестве 1,00%, что значительно превышало общепринятые коэффициенты концентрации этих соединений, поэтому измеренные результаты, как правило, слишком велики и используются только в качестве эталона тенденции и не объясняют фактическую экссудацию.
Первый пример — сравнение приблизительной миграции различных малых молекул в различных упаковочных материалах. На рисунке ниже показаны результаты подвижности, полученные при нагревании в микроволновой печи мощностью 500 Вт в течение 5 минут. Хорошо видно, что все четыре вещества мигрируют в ПС и ПММА. Скорость миграции выше, чем подвижность в ПЭ, ПП и ПЭТ.
Это объясняется тем, что основные цепи ПЭ, ПП и ПЭТ имеют хорошую симметрию и относительно правильную структуру, являясь кристаллическими полимерами; в то время как ПС имеет бензольное кольцо с большими стерическими препятствиями в боковой цепи, а ПММА имеет большую полярную эфирную группу в боковой цепи. В целом он относится к аморфным полимерам, но кристаллическая и аморфная области существуют в полимере одновременно. Соединения в виде малых молекул также распределяются в кристаллической и аморфной областях материала, когда они образуются. Под действием микроволн полимер становится Сегменты цепи аморфной области кристаллов беспорядочно вибрируют под действием переменного электромагнитного поля, что способствует миграции мелких молекулярных соединений из полимера.
Также можно обнаружить, что скорость миграции антиоксиданта 168 и светостабилизатора 770 во всех пластиках ниже, чем у двух других малых молекул, а скорость миграции HALS 770 в применимых ПЭ и ПП составляет всего около 10%.
На следующем рисунке показаны кривые подвижности четырех веществ при нагревании в течение 5 минут при различных выходных мощностях микроволн. Диаграммы ABCD показывают, что BHT, антиоксидант 168, HALS 770 и DBP находятся в 5 материалах при различных мощностях микроволн. Кривая миграции. Очевидно, что при увеличении выходной мощности Weibo подвижность различных материалов и выходная мощность в основном линейны.
Это связано с тем, что при одинаковом времени нагрева, выходная мощность микроволн сильна, малые молекулы движутся более интенсивно в полимере, что также ускоряет движение сегментов полимера в аморфной области, тем самым ускоряя миграцию малых молекул в пластике. Аналогично, независимо от мощности микроволн, подвижность всех четырех материалов согласуется с выводами предыдущего этапа, что указывает на отсутствие других форм взаимодействия между материалами, кроме теплового движения.
Наконец, исследователи изучили влияние времени воздействия микроволн на миграцию химических веществ в пластиковой упаковке. Выходная мощность микроволн составляла 300 Вт. Результаты показаны на рисунке ниже. Из рисунка видно, что при одинаковой выходной мощности микроволн, когда четыре вещества мигрируют в каждом материале, подвижность в начале мала, а через 2 минуты она линейно увеличивается и ускоряется, достигая максимального значения примерно через 6-7 минут. После достижения равновесия она остается практически неизменной.
Это объясняется тем, что миграция материала — это процесс диффузии, а постоянной движущей силой диффузии является разность химических потенциалов между упаковочным материалом и пищевым продуктом. Когда химический потенциал между двумя фазами становится равным, достигается равновесие. Для антиоксиданта 168 и HALS 770 конечная равновесная концентрация экссудации составляет только 25% даже в PS, то есть оставшееся содержание добавки составляет 0,75%, что все еще превышает использование добавки в большинстве случаев.
Таким образом, даже в условиях сильного длительного воздействия микроволн эти два небольших молекулярных соединения могут сохранять эффективную концентрацию, что благоприятствует длительному использованию пластиковых устройств в экстремальных условиях.
Iseabal Sigfried Jaeger
Appreciation to my father who told me concerning this web site, this blog is genuinely amazing. Iseabal Sigfried Jaeger
Janela Kerby Dawkins
If some one needs to be updated with newest technologies after that he must be visit this web site and be up to date daily. Janela Kerby Dawkins
Sidonia Skipp Benyamin
Hi mates, nice piece of writing and good arguments commented here, I am really enjoying by these. Sidonia Skipp Benyamin
Larissa Paten Agueda
Hi friends, good piece of writing and nice arguments commented at this place, I am truly enjoying by these. Larissa Paten Agueda
Babita Tristan Shepp
Hurrah! At last I got a weblog from where I be capable of in fact obtain valuable information concerning my study and knowledge. Babita Tristan Shepp
Junia Dino Euton
Very good article! We are linking to this particularly great content on our site. Keep up the great writing. Junia Dino Euton
Clarice Isidoro Nobell
I think you have observed some very interesting points , regards for the post. Clarice Isidoro Nobell
Teddy Hashim Carine
I am really grateful to the holder of this web site who has shared this enormous post at at this time. Teddy Hashim Carine
Beilul Lockwood Ieso
Good article! We are linking to this great article on our website. Keep up the great writing. Beilul Lockwood Ieso
Nadeen Tim Hulda
I really liked your blog article. Really thank you! Great. Nadeen Tim Hulda
Hermione Guy Colin
Wow, great article. Really thank you! Much obliged. Hermione Guy Colin
Darby Mahmoud Elsa
It is not my first time to go to see this website, i am browsing this site dailly and get good data from here all the time. Darby Mahmoud Elsa
Ursala Barnard Abebi
You have brought up a very good details , appreciate it for the post. Ursala Barnard Abebi
Aridatha Neron Reedy
Remarkable! Its actually amazing paragraph, I have got much clear idea about from this piece of writing. Aridatha Neron Reedy
Carlynne Lamar
You have brought up a very wonderful details , thankyou for the post.
Marys Andrus Japeth
This article offers clear idea for the new users of blogging, that really how to do blogging and site-building.
Lilly
Hi, of course this piece of writing is actually good and I have learned lot of things
from it concerning blogging. thanks.
Longchang Chemical
Thank you
Felipa
For the reason that the admin of this website is
working, no doubt very soon it will be well-known, due to its feature contents.
Longchang Chemical
Thanks for your comment
Hermine
Appreciate the recommendation. Let me try it out.
Longchang Chemical
Thank you.
Howard
Wonderful items from you, man. I’ve bear in mind your stuff
previous to and you’re simply extremely great. I actually like what you have received right here, really like
what you’re saying and the best way by which you are saying it.
You make it enjoyable and you continue to take care of to keep it
smart. I can’t wait to learn far more from you.
That is actually a wonderful web site.
Longchang Chemical
Thx
Matt
Heya! I’m at work surfing around your blog from my new iphone 4!
Just wanted to say I love reading your blog and look forward to all your posts!
Keep up the great work!