Jaki jest wpływ IRGAFOS 168 na właściwości elektryczne polimerów?

Jako zaufany dostawca Irgafos 168, byłem świadkiem rosnącego zainteresowania zrozumieniem jego wpływu na właściwości elektryczne polimerów. Na tym blogu zagłębimy się w naukę stojącą za Irgafos 168 i jej wpływu na wydajność elektryczną polimerów.

Zrozumienie Irgafos 168

Irgafos 168, znany również jako Tris (2,4 - di - tert - butylofenylo) fosforytu, jest dobrze znanym stabilizatorem przetwarzania polimerów. Należy do klasy przeciwutleniaczy choroboosforowych. Jego główną funkcją jest ochrona polimerów przed degradacją termooksydacyjną podczas przetwarzania o wysokiej temperaturze. Gdy polimery są poddawane wysokim temperaturom podczas wytłaczania, formowania wtrysku lub innych procesów produkcyjnych, mogą ulegać utlenianiu, co prowadzi do rozszczepienia łańcucha, krzyżowania się oraz spadku ich właściwości fizycznych i chemicznych. Irgafos 168 pracuje poprzez rozkład hydroperoksydów utworzonych podczas procesu utleniania, zapobiegając w ten sposób propagacji reakcji utleniania [1].

Struktura chemiczna i reaktywność

Struktura chemiczna IRGAFOS 168 charakteryzuje się trzema nieporęcznymi grupami 2,4 - di - tert - butylofenylowymi przyłączonymi do środkowego atomu fosforu. Te nieporęczne grupy zapewniają przeszkodę steryczną, która zwiększa stabilność cząsteczki. Atom fosforu w IRGAFOS 168 ma stosunkowo niski stan utleniania i może reagować z hydroperokoledami (ROOH) zgodnie z następującą reakcją:

[P (lub) _3 + rooh \ rightarrow p (lub) _2oor + roh]

Ta reakcja skutecznie rozkłada hydroporokołów na bardziej stabilne produkty, przerywając w ten sposób oksydacyjną reakcję łańcuchową.

Wpływ na przewodność elektryczną

Wpływ na wewnętrzną przewodność

W przypadku większości polimerów, które są zazwyczaj izolatorami, dodanie IRGAFOS 168 ma zasadniczo znikomy bezpośredni wpływ na ich wewnętrzną przewodność elektryczną. Polimery, takie jak polietylen, polipropylen i polistyren, mają bardzo niskie stężenia nośnika bezpłatnego, a obecność IRGAFOS 168 nie wprowadza znacznych ilości mobilnych nośników ładunku.

Jednak w niektórych przypadkach, jeśli polimer zawiera zanieczyszczenia lub ma niewielką ilość kompleksów ładowania - przenoszenie, Irgafos 168 może pośrednio wpływać na przewodność. Zapobiegając utlenianiu matrycy polimerowej, utrzymuje integralność struktury polimeru. Utlenianie może prowadzić do tworzenia grup polarnych i wad strukturalnych, które mogą działać jako pułapki dla nośników ładunku lub zakłócać uporządkowane układ łańcuchów polimerowych, które mogą wpływać na przeskok lub tunelowanie nośników ładunku.

Przewodność powierzchniowa

Powierzchnia polimeru może być bardziej podatna na czynniki środowiskowe i utlenianie. Irgafos 168 może pomóc utrzymać właściwości powierzchniowe polimeru. Utlenianie na powierzchni polimeru może prowadzić do tworzenia cienkiej warstwy utlenionych produktów, która może mieć różne właściwości elektryczne w porównaniu z polimerem luzem. Ta utleniona warstwa może zwiększyć oporność powierzchniową lub powodować nierównomierną przewodność powierzchniową. Zapobiegając utlenianiu, Irgafos 168 pomaga utrzymać powierzchnię polimeru w bardziej stabilnym stanie, zapewniając spójne właściwości elektryczne powierzchniowe.

Właściwości dielektryczne

Stała dielektryczna

Stała dielektryczna ((\ epsilon_r)) polimeru jest związana z jego zdolnością do przechowywania energii elektrycznej w polu elektrycznym. Irgafos 168 może wpływać na stałą dielektryczną polimerów na kilka sposobów. Po pierwsze, jego obecność może wpływać na mobilność łańcuchów polimerowych. Utlenianie może powodować krzyżowanie lub rozrywanie łańcucha, co zmienia elastyczność i ruchliwość łańcuchów polimerowych. Ponieważ stała dielektryczna jest związana z orientacją grup polarnych i mobilnością łańcuchów polimerów, utrzymanie pierwotnej struktury polimeru za pomocą IRGAFOS 168 może pomóc utrzymać stałą dielektryczną w stabilnym zakresie.

Po drugie, sam Irgafos 168 ma pewien moment dipolowy z powodu wiązań P -O w swojej strukturze. Po rozproszeniu macierzy polimerowej może przyczynić się do ogólnej polaryzacji materiału. Ponieważ jednak zwykle dodaje się go w stosunkowo niewielkich ilościach (zwykle w zakresie o masie 0,1 - 1%), jego bezpośredni udział w stałej dielektrycznej jest stosunkowo niewielki w porównaniu z matrycą polimerową.

Utrata dielektryczna

Strata dielektryczna jest miarą energii rozproszonej jako ciepło, gdy polimer jest poddawany naprzemiennej polu elektrycznym. Utlenianie polimerów może zwiększyć utratę dielektryczną. Produkty utlenione często zawierają grupy polarne, takie jak grupy karbonylowe, które mogą ulec relaksacji dipolowej w naprzemiennym polu elektrycznym, co prowadzi do rozpraszania energii. Zapobiegając utlenianiu, IRGAFOS 168 pomaga zmniejszyć tworzenie tych produktów utleniania polarnego, obniżając w ten sposób stratę dielektryczną polimeru.

Porównanie z innymi przeciwutleniaczami

Irmanox B215

Irmanox B215jest mieszanką Irganox 1010 (utrudnionego przeciwutleniacza fenolowego) i Irgafos 168. Podczas gdy IRGAFOS 168 jest głównie odpowiedzialny za stabilizację przetwarzania, Irmanox 1010 zapewnia stabilność termiczną długoterminową. Pod względem właściwości elektrycznych kombinacja w Iranox B215 może mieć efekt synergistyczny. Irgafos 168 chroni polimer podczas przetwarzania o wysokiej temperaturze, a Iranox 1010 nadal zapobiega utlenianiu podczas długoterminowego używania. Ta podwójna ochrona może prowadzić do lepszych - utrzymywanych właściwości elektrycznych w stosunku do długości życia polimeru w porównaniu z użyciem jednego przeciwutleniacza.

W - 168

W - 168jest produktem podobnym do Irgafos 168. Ma tę samą strukturę chemiczną i podobną wydajność przeciwutleniającą. Jeśli chodzi o właściwości elektryczne, oczekuje się, że AT - 168 będzie miał podobny wpływ na polimery jak Irgafos 168. Wybór między nimi może zależeć od takich czynników, jak koszt, dostępność i określone wymagania dotyczące zastosowania.

Praktyczne zastosowania

Izolacja elektryczna

W dziedzinie izolacji elektrycznej polimery są szeroko stosowane do izolowania przewodów elektrycznych. Utrzymanie stabilnych właściwości elektrycznych ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznego i wydajnego działania układów elektrycznych. Irgafos 168 można dodać do polimerów, takich jak polietylen i polipropylen stosowane w kablach i złączach elektrycznych. Zapobiegając utlenianiu podczas procesu produkcyjnego i długoterminowego stosowania, zapewnia, że ​​właściwości dielektryczne i odporność na izolację polimerów pozostają stabilne, zmniejszając ryzyko rozkładu elektrycznego.

Opakowanie elektroniczne

Polimery są również stosowane w opakowaniach elektronicznych w celu ochrony składników elektronicznych przed czynnikami środowiskowymi. Właściwości elektryczne tych polimerów należy dokładnie kontrolować, aby uniknąć zakłóceń w działaniu urządzeń elektronicznych. Irgafos 168 może pomóc utrzymać integralność elektryczną materiałów opakowaniowych, zapewniając, że nie wprowadzają niechcianego szumu elektrycznego ani nie wpływają na wydajność zamkniętych elementów elektronicznych.

Wniosek

Irgafos 168 odgrywa znaczącą rolę w utrzymywaniu właściwości elektrycznych polimerów. Zapobiegając degradacji termooksydacyjnej podczas przetwarzania i długoterminowego stosowania, pomaga utrzymać przewodność elektryczną, stałą dielektryczną i stratę polimerów dielektrycznych w stabilnych zakresach. Niezależnie od tego, czy jesteś w branży izolacji elektrycznej, czy opakowania elektronicznego, Irgafos 168 może być cennym dodatkiem do poprawy wydajności i niezawodności produktów polimerowych.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o IRGAFOS 168 lub rozważasz zakup go w aplikacjach polimerowych, zapraszamy do skontaktowania się z nami w celu uzyskania zamówień i dalszej dyskusji. Nasz zespół ekspertów jest gotowy zapewnić szczegółowe wsparcie techniczne i pomóc znaleźć najlepsze rozwiązanie dla twoich konkretnych potrzeb.

Odniesienia

[1] Doubt, H., Kirschling, R., i Pospisil, J. (2001). Podręcznik addytywnych tworzyw sztucznych. Wydawcy Hanser.