Warum wird PVC gelb? Drei Ursachen und das Titandioxid, das sie verlangsamt|YUPSENI

Eine strahlend weiße Oberfläche nach zwei Jahren ist kein Glück. Es handelt sich um eine Entscheidung, die in der Compoundierungsphase getroffen wird.

Eine weiße PVC-Platte, die zwei Jahre im Freien verbringt und danach eine sanfte Cremefarbe erhält: Handelt es sich um eine fehlerhafte Charge oder handelt es sich nur um ein physikalisches Problem? Die ehrliche Antwort ist, dass es davon abhängt, woher das Gelb kommt, und es gibt drei verschiedene Orte, an denen es beginnen kann.

Zwei davon sind Chemie, gegen die Sie entwerfen können. Eine davon ist eine Entscheidung, die im Compoundierraum getroffen wird, lange bevor die Platte jemals extrudiert wird.

 

Käufer neigen dazu, Verfärbungen als eine einzelne Fehlerursache zu betrachten, die entweder auftritt oder nicht. In der Praxis gibt es drei verschiedene Mechanismen, von denen jeder einen anderen Fingerabdruck auf dem Produkt hinterlässt.

Der erste ist thermisch und entsteht während der Herstellung. Der zweite ist photochemischer Natur und geschieht im Betrieb unter Sonnenlicht. Das dritte ist ein Verbindungsproblem, bei dem es eigentlich darum geht, was dem Harz beigemischt wurde und wie gut es stabilisiert wurde.

Lesen Sie das Muster, bevor Sie über die Ursache streiten. Eine gleichmäßige, langsame Verschiebung über eine gesamte Fläche sagt etwas anderes aus als ein streifiger Fleck an einer Kante einer Palette.

 

PVC ist ein hitzeempfindliches Polymer. Schieben Sie es bei der falschen Temperatur durch einen Extruder oder halten Sie es zu lange dort, und die Ketten beginnen, Chlorwasserstoff abzuwerfen. Übrig bleiben kurze Sequenzen konjugierter Doppelbindungen, die Licht im blauvioletten Teil des Spektrums absorbieren. Entfernen Sie Blau vom Weiß, und das Auge liest Gelb.

Aus diesem Grund enthält jede Hart-PVC-Formulierung einen Hitzestabilisator. Seine Aufgabe besteht darin, diese Reaktion zu unterbrechen, bevor die Farbe irgendwohin gelangen kann. Kommt man mit mehr Hitze oder mehr Zeit zurück, werden die Sequenzen länger, die Absorption verschiebt sich und die Farbe bewegt sich von Gelb über Bernstein hin zu Braun. Ein Blatt, das bereits gefärbt ankommt, verrät Ihnen etwas über die Linie, von der es abstammt.

Das aufschlussreiche Detail ist, dass die thermische Vergilbung nicht gleichmäßig verteilt ist. Es konzentriert sich häufig entlang von Fließlinien, an den Kanten der Matrize oder in den dickeren Abschnitten, in denen die Wärme zurückbleibt. Wenn Ihr Reklamationsmuster Farbabweichungen über die Breite eines einzelnen Panels aufweist, blicken Sie auf den Prozess und nicht auf die Sonne.

Eine gleichmäßige Farbe über die gesamte Breite weist auf eine Linie hin, die ihr Temperaturfenster beibehielt.

 

Im Freien erhält die gleiche Chemie einen zweiten Motor. Ultraviolette Photonen tragen genug Energie, um Kohlenstoff-Chlor-Bindungen direkt aufzubrechen, was die gleiche Dehydrochlorierungskaskade in Gang setzt, die der Extruder gestartet hat, nur dass er dieses Mal mit Solarenergie betrieben wird und niemals stoppt.

Die Photooxidation fügt einen zweiten Akt hinzu. Sobald sich die Oberfläche zu zersetzen beginnt, kommt es zu Kettenspaltung und Oxidation mit den Polyensequenzen, und die Platte beginnt zu kreiden und zu vergilben. Bei der Kreide handelt es sich nicht um Schmutz, der auf der Oberfläche sitzt, sondern um abgebautes Polymer und freiliegende Mineralpartikel. Durch Abwischen wird die darunter liegende Farbe nicht wiederhergestellt, da die Farbveränderung im Material stattgefunden hat und nicht darauf.

Das Klima ist wichtiger als der Kalender. Ein Panel an einem Standort mit hoher UV-Strahlung und hoher Luftfeuchtigkeit kann um ein Vielfaches schneller altern als das gleiche Panel in einem gemäßigten Innenraum. Das ist die Dynamik, die wir in unserem Leben entfaltenUV-BeständigkeitArtikel und die Küstenversion in unserem Artikel überSalz-, UV- und Windausfälle.

 

Titandioxid ist das weiße Pigment in fast jedem weißen PVC-Produkt und eines der wirksamsten Abwehrmittel gegen Vergilbung. So viel ist allgemein bekannt. Weniger bekannt ist, dass die Kristallform von enormer Bedeutung ist und die Wahl der falschen Form die Situation aktiv verschlimmern kann.

Titandioxid kommt in zwei Hauptformen vor. Anatas ist photochemisch aktiv: Es absorbiert ultraviolettes Licht und erzeugt auf seiner Oberfläche freie Radikale, die das umgebende Polymer angreifen. Eine auf Anatas basierende Platte wird schneller auskreiden und stumpf als eine Platte ohne Pigmente. Rutil ist das Gegenteil. Es ist photochemisch stabil und streut ultraviolette Strahlung, bevor sie jemals die darunter liegenden PVC-Ketten erreicht. Für Arbeiten im Freien ist Rutil die richtige Wahl, und langlebige Sorten sind oberflächenbehandelt, um jegliche Restaktivität noch weiter zu unterdrücken.

Die zweite Aufgabe von Titandioxid ist leiser, aber genauso nützlich. Da es undurchsichtig und intensiv weiß ist, deckt es die frühen Stadien der Vergilbung ab. Eine Platte mit einem gut gewählten Rutilpaket kann mit der gleichen Geschwindigkeit altern wie die eines Mitbewerbers und dennoch über Jahre hinweg sauberer aussehen, da die Farbverschiebung unter einer helleren Basis verborgen ist.

Es lohnt sich, jeden Lieferanten zu fragen, welche Kristallform er verwendet und ob die Sorte oberflächenbehandelt ist. Eine vage Antwort ist selbst eine Antwort. In unserem können Sie mehr darüber lesen, wie die Auswahl von Pigmenten und Stabilisatoren neben der Dichte und der Hautstruktur zusammenspieltLeitfaden für Dichtegrade.

 

Bei den meisten Streitigkeiten über Verfärbungen handelt es sich in Wirklichkeit um Streitigkeiten über die Ursache. Die gute Nachricht ist, dass die beiden Kategorien unterschiedliche Beweise hinterlassen.

Ein Defekt zeigt sich frühzeitig. Wenn ein Panel bei der Lieferung sichtbar cremefarben ist oder sich innerhalb von Wochen nach der Installation verfärbt, liegt die Ursache mit ziemlicher Sicherheit in der thermischen oder Formulierungsproblematik. Achten Sie auf Streifen, Kantenkonzentrationen und Abweichungen zwischen den Platten derselben Charge.

Altern ist langsam und demokratisch. Wenn sich jedes Panel in einer Lieferung nach ein paar Saisons in der Sonne um ungefähr den gleichen kleinen Betrag verschiebt, ist nichts schiefgegangen – das Material hat einfach das Ende seiner vorgesehenen Farblebensdauer erreicht. Die berechtigte Frage ist dann nicht, ob es sich geändert hat, sondern ob es sich schneller geändert hat als in der Spezifikation versprochen.

 

Über Vergilbung kann man leicht streiten und sie ist schwer zu beweisen, weshalb sie in die Spezifikation und nicht nachträglich in eine E-Mail gehört.

Benennen Sie das Pigment. Fordern Sie für Außenqualitäten oberflächenbehandeltes Rutil-Titandioxid, anstatt die Wahl offen zu lassen. Nennen Sie das Stabilisatorsystem und das UV-Paket für jedes Produkt, das im Freien verwendet werden soll.

Bitten Sie dann um Beweise dafür, dass die Formulierung Bestand hat. Beschleunigte Bewitterungsdaten aus einer Xenon-Lichtbogen- oder QUV-Kammer geben Ihnen stundenlange Belichtung und eine gemessene Farbverschiebung, und der Farbunterschied ist eine Zahl, die Sie einem Lieferanten vorgeben können. Eine Messung des Gelbwerts vor und nach der Belichtung macht aus einer subjektiven Beschwerde einen Spezifikationsgegenstand. Dies ist die einzige Version dieses Gesprächs, die für beide Seiten gut endet.

Die Farberhaltung ist ein Ergebnis der Formulierung und kann in eine Kaufspezifikation aufgenommen werden.

Wenn Sie weißes PVC für den Außenbereich oder für Anwendungen mit hoher UV-Strahlung beziehen, kann Ihnen unser Team die Pigment- und Stabilisatoroptionen für die von Ihnen benötigte Qualität erklären. Beginnen Sie mit demPVC-SchaumplatteSortiment, oder sprechen Sie direkt mit uns über Profile und Verkleidungen.