The influence of the type of thermal stabilizer on the graying of poly(vinyl chloride) compositions under the action of UV light and moisture

• Autorzy: Bortel K. , Kamińska-Bach G.

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju stabilizatora termicznego na szarzenie kompozycji polichlorku winylu) pod wpływem działania promieniowania UV i wilgoci

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In some cases, in the initial stages of exposure to atmospheric conditions, gray discoloration appears on the surface of PVC products pigmented with titanium white. The aim of the study was to develop a simple method for determining the likelihood of discoloration of a PVC /thermal stabilizer / titanium white composition at the onset of exposure to UV radiation. Common thermal stabilizers were used to determine which of them, combined with a polymer and TiO2, can cause discoloration of the samples when exposed to UV radiation, especially in the presence of water. It has been shown that discoloration of a PVC composition surface exposed to UV radiation occurs only in the case of lead stabilizers. Discoloration did not occur when tin stabilizers and Ca/Zn were used in the PVC compositions. Only areas exposed to H2O during exposure to UV radiation were affected.

PL

W niektórych przypadkach na powierzchni wyrobów z PVC pigmentowanych bielą tytanową w początkowym etapie ekspozycji w warunkach atmosferycznych, pojawiają się szare przebarwienia. Niniejsza praca miała na celu opracowanie prostej metody określenia prawdopodobieństwa wystąpienia szarzenia kompozycji PVC/stabilizator termiczny/biel tytanowa w początkowym etapie ekspozycji na działanie promieniowania UV. Wykazano, że szarzenie powierzchniowe kompozycji PVC pod wpływem działania promieniowania UV, występuje jedynie w przypadku zastosowania stabilizatorów ołowiowych. Zjawiska tego nie stwierdzono w przypadku stosowania w kompozycjach PVC stabilizatorów cynowych jak również Ca/Zn. Szarzeniu ulegają jedynie miejsca mające kontakt z H2O podczas napromienienia UV.

Słowa kluczowe

EN

poly(vinyl chloride); titanium dioxide; lead stabilizer; graying; weathering; UV exposure

PL

poli(chlorek winylu); ditlenek tytanu; stabilizatory ołowiowe; szarzenie; starzenie naturalne; promieniowanie UV

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 21, Nr 5 (167)
• Strony: 376--388
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bortel K.

• Institute for Engineering of Polymeric Materials and Dyes in Toruń, Paints and Plastics Department, 44-100 Gliwice, ul. Chorzowska 50 A

autor

Kamińska-Bach G.

• Institute for Engineering of Polymeric Materials and Dyes in Toruń Paints and Plastics Department, 44-100 Gliwice, ul. Chorzowska 50 A

Bibliografia

• 1. Skowronski T. A, Rabek J. F, Ranby B, The role of commercial pigments in the photo-degradation of poly(vinyl chloride) (PVC), Polym Degrad Stab., 1984; 8(1): 37-53.
• 2. Gardette J. L, Lemaire J, Reversible discoloration effects in the photoaging of poly(vinyl chloride), J. Vinyl Addit Technol, 1997; 3 (2): 107-111.
• 3. Gardette J.L, Gaumet S, Lemaire J, Photooxidation of Poly(vinylchloride): 1-A reexamination of the mechanism, Macromolecules, 1989; 22 (6): 2576-2581.
• 4. Hermann J.M, Heterogeneous photocatalysis: fundamentals and applications to the removal of various types of aqueous pollutants, Catal. Today, 1999; 53 (1): 115 - 129.
• 5. Grzechowiak J, Wereszczako-Zielińska I, Catalysts in environmental protection. application of TiO2, Przem. Chem., 2000; 79 (8): 263 - 266.
• 6. Tryk D, Fujishima A, Honda K, Recent topics in photoelectrochemistry: achievements and future prospects, Electrochim. Acta, 2000; 45 (15-16): 2363 -2376.
• 7. Mills A, Le Hunte S, An overview of semiconductor photocatalysis, J. Photochem. Photobiol A., 1997; 108(1): l-35.
• 8. Banerjee S, Gopal J, Muraleedharan P, Tyagi A.K, Raj B, Physics and chemistry of photocatalytic titanium dioxide: visualization of bactericidal activity using atomie force microscopy, Current Sci., 2006; 90 (10): 1378 -1383.
• 9. Carp O, Huisman C.L, Reller A, Photoinduced reactivity of titanium dioxide, Prog. Solid State Chem., 2004; 32 (1-2): 33-177.
• 10. Anderson C, Bard A. J, Ań improved photocatalyst of TiO2/SiO2 prepared by a sol-gel synthesis, JPhys Chem., 1995; 99 (24): 9882-9885.
• 11. Gesenhues U, Influence du TiO2 sur la durabilite et la degradation des revętements organiques Double Liaision e Physique, Chimie et Economie des Peintures et Adhesifs, 1996; 479-480: 32-41.
• 12. Day R.E, The role of titanium dioxide pigments in the degradation and stabilisation of polymers in the plastics industry, Polym. Degrad. Stab. 1990; 29 (l):73-92.
• 13. Anton-Prinet C, Mur G, Gay M, Audoin L, Verdu J, Photoageing of rigid PVC- IV. Effects of titanium dioxide., Polym. Degrad. Stab., 1998; 61 (2): 211-216.
• 14. Allen N.S., Katami H., Comparision of various thermal and photoageing conditions on the oxidation of titaniumdioxide pigmented linear low density polyethylene films, Polym. Degrad. Stab., 1996; 52 (3): 311-320.
• 15. Voeltz H. G, Kampf G, Klaern A, Die photochemischen Abbaureaktionen bei der bewitterung TiO2 - pigmentierter bindemittel, Farbe und Lacke, 1976; 82 (9): 805-810.
• 16. Birmingham J. N, The effect of surface oxidation and titanium dioxide on exterior PVC color retention, J. Vinyl Addit Technol., 1995; l (2): 84-87.
• 17. Gesenhues U, Hocken J, TiO pigment structure and kinetics of PVC weathering, J Vinyl Addit Technol, 2000; 6 (2): 80 - 87.
• 18. Winkler J, editor, Titandioxid, Herausgegeben von Ulrich Zoil, Hanower, Vinzentz, 2003.
• 19. Gardette J. L, Lemaire J, Photothermal and thermal oxidations of rigid, plasticized and pigmented poly(vinyl chloride), J. Polym Degrad Stab., 1991; 34 (1-3): 135 - 167.
• 20. Rabek J. F, editor, Photodegradation of polymers. Physical characteristics and applications. Wiley Inter-science, 1996.
• 21. Edge M, Liauw CH. M, Allen N.S, Herrero R, Surface pinking in titanium dioxide/lead stabiliser filled PYC profiles, Polym. Degrad. Stab., 2010; 95 (10): 2022-2040
• 22. Gesenhues U, Influence of titanium dioxide pigments on the photodegradation of poly(vinyl chloride), J Polym Degrad Stab., 2000; 68 (2): 185-196.
• 23. Braun H. J, Titanium dioxide: A review, J. Coat Technol., 1997; 69 (868): 59-72.
• 24. Kamińska-Bach G, Bortel K, Research Report, Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes, Paint & Plastics Department, June 2013, not published.
• 25. Lemaire J, Siampiringue N, Chaigneau R, Delpart P, Parmeland G, Dabin P, et al., Towards the prediction of pinking of PVC profiles in mild climatic conditions, J Vinyl Addit Technol, 2000; 6 (2): 69-79.