塑料抗氧剂和光稳定剂的作用功能
塑料抗氧剂和光稳定剂的作用、主要功能及应用技术

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40
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62
注:循环空气老化箱中的手动弯曲破坏
HALS 对于0.1mm厚LLDPE薄膜的热氧化稳定性
添
加
剂
无
0.03% 1076
0.03ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1010
0.02% 1010 + 0.08% 168
0.01% 1076 + 0.04% 168 + 0.05%HALS622
0.01% 1076 + 0.04% 168 + 0.05%HALS944
塑料抗氧剂和光稳定剂的作用、 主要功能及应用技术
1 抗氧剂、光稳定剂的作用与功能
塑料材料因分子结构不同,或同分子结构因聚合 工艺不同、加工工艺不同、使用环境和条件不同, 自身的热氧化、光氧化反应速度和抗热氧化、光氧 化反应能力有很大不同。
抗氧剂和光稳定剂是添加于塑料材料中,有效地 抑制或降低塑料大分子的热氧化、光氧化反应速度, 显著地提高塑料材料的耐热、耐光性能,延缓塑料 材料的降解、老化过程,延长塑料制品使用寿命的 塑料助剂。
国内受阻胺光稳定剂的消费量占国内光稳定剂 消费总量的65%左右。
紫外线吸收型光稳定剂
紫外线吸收型光稳定剂通称为紫外线吸收剂, 这类光稳定剂是利用自身分子结构,将光能转 换成热能,避免塑料材料发生光氧化反应而起 到光稳定作用。紫外线吸收剂根据分子结构不 同分为二苯甲酮类和苯并三唑类等。
国内二苯甲酮类光稳定剂和苯并三唑类光稳定 剂消费量分别占国内光稳定剂消费总量的25% 和 10%左右。
受阻酚抗氧剂
是塑料材料的主抗氧剂,其主要作用是与塑料 材料中因氧化产生的氧化自由基R·、ROO·反 应,中断活性链的增长。受阻酚抗氧剂按分子 结构分为单酚、双酚、多酚、氮杂环多酚等品 种。
塑料抗氧剂

塑料抗氧剂随着塑料工业的快速发展,尤其各种新型功能性塑料的不断开发与应用,全球抗氧剂工业正朝专用化、系列化、复合化、高效化、绿色化方向发展。
今后国内关键要了解目前抗氧剂发展的趋势,大力开发适合塑料工业发展的抗氧剂品种。
一、酚类抗氧剂酚类抗氧剂是塑料中应用最为广泛、用量最大的抗氧剂。
作为酚类抗氧剂基本品种2,6-二叔丁基酚(BHT),由于分子量低、挥发性大,且有泛黄变色等缺点,目前用量正逐年减少。
以1010、1076为代表的高分子量受阻酚品种消费比例逐年提高,成为酚类抗氧剂市场上主导产品。
二、磷类抗氧剂亚磷酸酯作为辅助抗氧剂,其中TNPP、168是主要的通用型品种。
目前亚磷酸酯类抗氧剂发展重点是:提高水解稳定性,由于传统的亚磷酸易水解,影响了贮存和应用性能,提高亚磷酸酯的耐水解稳定性一直是抗氧剂研发热点。
目前国外推出的Mark HP-10、Ethanox398、Doverphos S-686、S-687都具有很高的水解稳定性及色、光稳定性。
高分子量化,开发出高分子量的亚磷酸酯产品,该类产品具有挥发性低、耐析出性高等特点,具有较高的耐久性,典型产品有SandstabPEPQ、Phosphite A等。
主辅助复合型抗氧剂,将亚磷酸酯与酚类抗氧剂复合使用,充分发挥协同作用,目前主要有Irgafos168、Ultranox626、Mark PEP-36、Cyanox2777等。
三、硫类抗氧剂与磷类抗氧剂相比,硫类抗氧剂开发与应用显得十分单调,硫代丙酸酯类仍占据主导地位。
今后高分子量化和功能化品种的开发是硫类抗氧剂的发展方向。
目前上市的主要有SumilizerTP-D、TM610、MarkAO-23、Irganox1035、1192等。
近年阿托化学开发的Anoxsyn442的新产品,结合了硫酯和亚磷酸酯两种辅助抗氧剂的优点,具有良好的稳定性、色泽改变性和持久耐侯性,而且在高温条件下无异味逸出,可与UV光稳定剂产生良好的协同稳定效果。
pvc稳定剂参数

pvc稳定剂参数一、引言PVC(聚氯乙烯)作为一种广泛应用的塑料材料,其在生产过程中需要添加一定的稳定剂以保证其性能稳定。
稳定剂的种类繁多,选择合适的稳定剂对PVC制品的质量和使用寿命至关重要。
本文将对PVC稳定剂的种类、选择原则、应用及注意事项进行详细介绍。
二、PVC稳定剂的种类及作用1.热稳定剂:热稳定剂主要用于提高PVC在高温加工过程中的稳定性,防止分解和变色。
常见的热稳定剂有锌钡剂、钙锌剂、稀土稳定剂等。
2.光稳定剂:光稳定剂能够提高PVC制品在阳光下的耐候性,延长使用寿命。
常见的光稳定剂有有机锡类、苯并三唑类、受阻胺类等。
3.抗氧剂:抗氧剂主要用于防止PVC在加工和使用过程中因氧化而导致的性能下降。
常见的抗氧剂有酚类、酮类、胺类等。
三、PVC稳定剂的选择原则1.材质匹配性:选择与PVC材质相匹配的稳定剂,确保稳定剂与PVC具有良好的相容性。
2.制品性能要求:根据PVC制品的性能要求,选择具有相应功能的稳定剂。
例如,对于户外使用的PVC制品,应选择具有良好耐候性的光稳定剂。
3.环境条件:考虑使用环境条件,如温度、光照等因素,选择适合的稳定剂。
四、PVC稳定剂的应用及注意事项1.稳定剂的添加量:根据PVC制品的性能要求和加工条件,合理控制稳定剂的添加量。
添加量过少,难以达到预期的稳定效果;添加量过多,可能导致制品性能下降、成本增加。
2.稳定剂的混合与分散:在添加稳定剂时,要注意将其充分混合和分散,以确保稳定剂在PVC制品中发挥最佳效果。
3.制品加工工艺:合理调整加工工艺,如温度、时间等,以保证稳定剂在PVC制品中的良好分布和性能。
五、结论PVC稳定剂的选择和应用对PVC制品的质量和使用寿命具有重要影响。
通过对PVC稳定剂的种类、选择原则、应用及注意事项的了解,可以为PVC 制品生产提供指导,提高制品性能,延长使用寿命。
塑料耐候剂的种类

塑料耐候剂的种类塑料耐候剂是一种广泛应用于塑料制品中的添加剂,它能够提高塑料制品的耐候性能,延长其使用寿命。
根据其化学结构和性质的不同,塑料耐候剂可以分为多种类型。
下面将介绍几种常见的塑料耐候剂。
1. 紫外线吸收剂紫外线吸收剂是一种能够吸收紫外线辐射的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
紫外线吸收剂能够吸收紫外线能量,将其转化为热能,从而保护塑料制品免受紫外线的破坏。
常见的紫外线吸收剂有苯酚类、苯甲酸类和苯酮类等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
2. 光稳定剂光稳定剂是一种能够抵抗光照引起的氧化和降解的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
光稳定剂能够吸收光照中的能量,将其转化为热能,从而阻止塑料制品的氧化和降解。
常见的光稳定剂有有机锡类、有机锑类和有机铅类等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
3. 抗氧剂抗氧剂是一种能够抵抗氧气引起的氧化反应的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
抗氧剂能够与氧气反应,形成稳定的化合物,从而阻止塑料制品的氧化反应。
常见的抗氧剂有酚类、胺类和磷酸酯类等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
4. 交联剂交联剂是一种能够使塑料分子之间形成交联结构的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
交联剂能够增加塑料的热稳定性和机械强度,从而使塑料制品更加耐候。
常见的交联剂有过氧化物、有机过硫酸盐和有机过氧化物等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
塑料耐候剂的种类包括紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧剂和交联剂等。
这些耐候剂在塑料制品中的使用能够提高其耐候性能,延长其使用寿命。
通过选择合适的塑料耐候剂,可以使塑料制品在户外环境中更加耐用,并减少对环境的污染。
因此,塑料耐候剂在塑料工业中具有重要的应用价值。
对塑料助剂的认识

对塑料助剂的认识一、引言塑料助剂是塑料工业中不可或缺的组成部分,主要用于改善塑料的加工性能、物理性能和化学性能。
随着塑料工业的快速发展,塑料助剂的需求和应用也日益广泛。
本文将对塑料助剂的定义、种类、用途、环保标准、生产与市场以及发展趋势进行深入探讨。
二、定义与种类塑料助剂是指在塑料加工过程中,为了改善塑料的加工性能、物理性能和化学性能而添加的辅助物质。
常见的塑料助剂包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、抗静电剂等。
这些助剂具有不同的化学结构和性质,可以针对不同的塑料品种和应用需求进行选择。
三、用途与功能塑料助剂的应用广泛,种类繁多,以下是一些常见的用途与功能:1. 增塑剂:用于增加塑料的可塑性和柔韧性,使塑料更容易加工成型。
2. 热稳定剂:用于提高塑料的热稳定性,防止高温下变色和分解。
3. 抗氧剂:用于抑制塑料的氧化反应,延长塑料的使用寿命。
4. 光稳定剂:用于防止塑料在阳光下老化,保持塑料的物理性能。
5. 阻燃剂:用于增加塑料的阻燃性,使其不易燃烧。
6. 抗静电剂:用于降低塑料的表面电阻,防止静电积累和放电。
四、环保标准与法规随着环保意识的不断提高,对于塑料助剂的环保要求也越来越严格。
目前,许多国家都制定了关于塑料助剂的环保标准和法规,限制或禁止某些有毒有害的塑料助剂的使用。
因此,生产绿色环保的塑料助剂是未来的发展趋势。
五、生产与市场塑料助剂的生产需要使用各种原料和化学反应过程,具有一定的技术含量和工艺要求。
全球塑料助剂市场规模较大,年增长率稳定。
根据市场研究报告,未来几年内,全球塑料助剂市场将保持稳定的增长趋势。
六、发展趋势与展望未来几年,塑料助剂的发展将趋向于高性能化、环保化和智能化。
具体表现在以下几个方面:1. 高性能化:随着消费者对塑料制品性能要求的提高,具有优异性能的新型塑料助剂将不断涌现,以满足不同领域的需求。
2. 环保化:环保法规将更加严格,推动塑料助剂行业向绿色环保方向发展。
塑料加工助剂及配方复习题01

内润滑剂与外润滑剂;为了降低聚合物分子之间的摩擦(内摩擦),需加入与聚合物有一定相容性的润滑剂,称之为内润滑剂。外润滑剂:一种是在高分子材料成型加工时,将润滑剂涂布在加工设备的表面上,让其在加工温度下熔化,并在金属表面形成一“薄膜层”,将塑料熔体与加工设备隔离开来,不致粘附在设备上,易于脱膜或离辊;另一种是将与聚合物相容性很小,在加工过程中很容易从聚合物内部迁移到表面上,从而形成隔离层的物质,在加工前配料时加入,使其分散到塑料中,而在加工过程中迁移到表面,起到润滑作用。
6,PVC树脂受热降解放出HCl是一个十分复杂的过程,一般有以下三种机理①自由基反应机理;②离子机理;③单分子机理。
7,品种有三大类:即无机阻燃剂,卤素阻燃剂,磷系阻燃剂,约45种。
8,维持燃烧的三要素:可燃物,氧,热。聚合物的燃烧性可用燃烧速度和氧指数。
9, 关于润滑剂的作用机理比较为人们接受的是塑化机理、界面润滑和涂布隔离机理
2、胺类和酚类抗氧剂有何优缺点?酚类具有极好的不变色和不污染性。由于分子量小,挥发性和抽出性较大,影响了抗老化能力。胺类抗氧剂抗氧化效果好,
最大的缺点是具有变色性和污染性,会使聚合物变色,限制了它的应用范围。
3、无卤无机阻燃剂有哪些品种?氢氧化铝,氢氧化镁 ,三氧化二锑 ,硼化合物主要是硼酸锌和硼酸钡,磷系阻燃剂主要有:赤磷(单质),磷酸盐,磷酰胺,磷氮基化合物。
7.4.3 挤塑仪试验:一、混炼型塑化仪
使用混炼型塑化仪试验时,其抗混炼力矩值随时间的变化而变化。硬脂酸铅用量和PVC凝胶化时间的关系如下图所示。由图中可以看出,随着润滑剂添加量的增加抗混炼力矩的最大值相应降低,当硬脂酸铅的添加量增加到1.5~2.0%时,由于润滑性过度塑化物不能包辊,到达屈服点的时间推后,塑化物凝胶化不完全。
塑料助剂种类和比例

塑料助剂种类和比例塑料助剂是为了改善塑料加工性能、提高使用效能和降低成本而添加的一类化合物。
根据不同的塑料品种、加工方法和使用条件,所需助剂的种类和比例也有所不同。
以下是塑料助剂的主要种类及比例:1. 稳定剂:稳定剂主要用于延缓和阻止塑料制品在加工、贮存和使用过程中因光、热、氧作用而发生的老化现象。
主要包括热稳定剂、抗氧剂和光稳定剂。
2. 增塑剂:增塑剂能增加塑料的柔软性、延伸性、可塑性,降低塑料流动温度和硬度,有利于塑料制品的成型。
常用的增塑剂有苯二甲酸酯类、癸二酸酯类、氯化石蜡及樟脑等。
其中,樟脑是最常见的增塑剂。
3. 填料:填料主要用于提高塑料制品的强度、硬度、耐磨性等性能。
常用的填料有碳酸钙、硅藻土、滑石粉等。
填料的比例通常为塑料原料的5%-30%。
4. 润滑剂:润滑剂主要用于降低塑料制品在加工过程中的摩擦系数,减少能耗和延长模具寿命。
常用的润滑剂有硬脂酸、石蜡等。
润滑剂的比例通常为塑料原料的0.1%-5%。
5. 着色剂:着色剂主要用于改变塑料制品的颜色,提高产品的外观质量。
常用的着色剂有炭黑、颜料等。
着色剂的比例通常为塑料原料的0.1%-1%。
6. 抗静电剂:抗静电剂主要用于提高塑料制品的抗静电性能,减少静电积累和消除。
常用的抗静电剂有磷酸酯类、硅油等。
抗静电剂的比例通常为塑料原料的0.1%-5%。
7. 阻燃剂:阻燃剂主要用于提高塑料制品的阻燃性能。
常用的阻燃剂有磷酸酯类、卤素化合物等。
阻燃剂的比例通常为塑料原料的5%-30%。
需要注意的是,以上助剂的比例仅供参考,实际应用中需根据塑料品种、加工方法和使用条件进行调整。
同时,为确保塑料制品的安全性和环保性,选用助剂时应遵循相关法规和标准。
注塑胶料性能及成型特性

相关的常见物理性能
1.比重(密度)★
塑料的 比重 是指在一定的温度下,秤量试样的重量 与同体积水的重量之比值,单位为 g/cm3 ,常用液 体浮力法作测定方法。
2.吸水性 ★
塑料的 吸水性 是指规定尺寸的试样浸入一定温度 (25±2)℃的蒸馏水中,经过 24小时后所吸收的 水份量;吸收水份以后影响其尺寸及形状,吸水率 用重量表达时,常以 %表示。
常用非结晶型塑料: ABS、PS、PC、PVC、PPO等
分類方法之應用領域
按照應用 領域劃分
通用塑料
原料來源豐 富,產量大, 價格便宜,加 工容易,一般 作為非結構材 料使用
工程塑料
聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯
通用工程塑料
特種工程塑料
發展應用史
1909 年,美國 General Bakelite 公司,以酚醛和甲醛為原料,實 現了世界上第一個合成樹脂 ---酚醛樹脂的工業化生產。
熱塑性
聚乙烯 特點:可 聚氯乙烯 以反復成 聚苯乙烯 型使用, 聚碳酸酯 且化學結 聚甲醛 構不變 等等
熱固性
酚醛塑料
氨基塑料 等等
特點:受 熱塑化的 同時化學 結構發生 變化
分類方法之結晶狀態
按照結晶 狀態劃分
結晶性塑料
在適當的條件 下分子呈規則形狀 和有序排列。
非結晶性塑料 即:無定形塑料
聚乙烯 聚甲醛 聚苯乙烯 聚丙烯 聚酰胺 聚四氟乙烯
分類方法:
分類
A.化學結構
B.受熱行為
C.結晶狀態
D.應用領域
E.其它(特殊單位的社內區分)
按照化學 結構劃分
分類方法之化學結構
1.聚烯烴類 2.聚苯乙烯類 3.聚氯乙烯類 4.聚丙烯酸酯類 5.聚酰胺類 6.聚醚類 7.聚酯類 8.含氟聚合物類 9.有機硅聚合物類
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(2).多次挤出试验
在挤出机中对样品进行反复多次挤出, 可连续挤出后对样品进行检测,也可每 隔一次挤出后对样品进行检测。检测样 品的熔融流动指数MFI,或将样品制成标 准试片检测物理机械性能或色差。此项 试验主要评价抗氧剂在加工过程对塑料 材料热氧稳定作用。
(3).烘箱热老化试验
将样片品臵于保持一定温度的烘箱中, 进行热空气(有时也可使用氧气)循环。 检测样片的羰基指数、物理机械性能或 色差。此项试验主要评价抗氧剂、光稳 定剂在储存和使用过程对塑料材料的热 氧稳定作用
Billingham和Calvert已证明,聚合物晶区 球晶界面处的无定形相,是聚合物基质 中最易受氧化的部分,溶解性好的抗氧 剂正好集中于聚合物最需要它们的区域[4]。
2.1.2 迁 移 性
塑料制品,尤其是表面积与体积比(或重量比)数值相 对较小的不透明制品,氧化反应主要发生在制品的表面, 这就需要抗氧剂、光稳定剂连续不断地从塑料制品内部迁 移到制品表面而发挥作用。但如果向制品表面的迁移速度 过快,迁移量过大,抗氧剂、光稳定剂就要挥发到制品表 面的环境中,或扩散到与制品表面接触的其它介质中而损 失,这种损失事实上是不可避免的,设计配方时应加以考 虑。
含35%高岭土
375 940
1.2.3 加工过程
抗氧剂、光稳定剂在塑料制品中的添加总量一 般在0.5%~1.5%之间,如果混料时大量粘结 在混料器内壁,或热加工时挥发量过高,制品 中实际抗氧剂、光稳定剂比例数量将低于配方 设计量。如果加工时抗氧剂、光稳定剂与树脂 混合不均匀,制品中抗氧剂、光稳定剂也必然 分布不均。在使用过程中,制品的力学性能是 由抗氧剂、光稳定剂分布量过低或最低的局部 力学性能决定的,局部的低力学性能导致了防 老化塑料制品提前失去使用价值。
光稳定剂UV—326的急性口服毒性实验数值 LD50>5000mg/kg,是相对无毒的化学物质。 但欧共体委员会法令仍规定了UV—326在与食 品接触的塑料材料中的最大限量,在聚丙烯PP 、聚乙烯PE中最大限量为0.5%,在聚氯乙烯 PVC中最大限量为0.3%,在聚苯乙烯PS中最大 限量为0.6%。
1 抗氧剂、光稳定剂的作用与功能
塑料材料因分子结构不同,或同分子结构因聚合 工艺不同、加工工艺不同、使用环境和条件不同, 自身的热氧化、光氧化反应速度和抗热氧化、光氧 化反应能力有很大不同。抗氧剂和光稳定剂是添加 于塑料材料中,有效地抑制或降低塑料大分子的热 氧化、光氧化反应速度,显著地提高塑料材料的耐 热、耐光性能,延缓塑料材料的降解、老化过程, 延长塑料制品使用寿命的塑料助剂。
2.1 选用抗氧剂、光稳定剂 的参考原则
2.1.1 相容性
塑料聚合物的高分子一般是非极性的,而抗氧 剂、光稳定剂的分子具有不同程度的极性,二 者相溶性较差,通常是在高温下将抗氧剂、光 稳定剂与聚合物熔体结合,聚合物固化时将抗 氧剂、光稳定剂分子容在聚合物分子之间。在 配方用量范围内,抗氧剂、光稳定剂在加工温 度下要熔融,要特别注意,设计配方时,选用 固体抗氧剂、光稳定剂的熔点或熔程上限,应 低于塑料聚合物的加工温度。
常用的塑料抗氧剂按分子结构和作 用机理一般分为四类:受阻酚类、 亚磷酸酯类、硫代类及复合类。
受阻酚抗氧剂
是塑料材料的主抗氧剂,其主要作用是与塑料 材料中因氧化产生的氧化自由基R· 、ROO· 反 应,中断活性链的增长。受阻酚抗氧剂按分子 结构分为单酚、双酚、多酚、氮杂环多酚等品 种。 多酚抗氧剂1010和1076是当今国外、国内塑料 抗氧剂的主导产品,1010则以分子量高、与塑 料材料相容性好、抗氧化效果优异、消费量最 大而成为塑料抗氧剂中最优秀的产品。
(4).人工加速老化试验
将样品臵于全天侯老化箱或紫外老化机 中,进行模拟自然环境或条件的老化试 验。检测样品的羰基指数物理机械性能 或色差。此项试验主要评价抗氧剂、光 稳定剂在使用过程中对塑料材料氧老化 或光老化的稳定作用。
(5).自然气候试验
将样品臵于具备一定条件的自然环境中进 行自然环境的光、氧老化试验。检测样 品的羰基指数和物理机械性能。此项试 验评价抗氧剂、光稳定剂在自然环境使 用过程中对塑料材料的光、氧稳定作用。
1.2.4 使用环境
表6 不同抗氧剂体系在不同温度下的热稳定效果 烘箱温度 抗氧剂
0.25%330+0.25%DSTP 0.25%1010+0.25%DSTP
125℃ 129 90 136
140℃ 83 83 83
150℃ 46 37 25
0.25%3114+0.25%DSTP
2 抗氧剂、光稳定剂的选用原则
1.1.4抗氧剂、光稳定剂作用功能的评价方法
配方设计如下: a.空白树脂; b.树脂 + 抗氧剂; c.树脂 + 光稳定剂; d.树脂 + 抗氧剂 + 光稳定剂; 评价塑料材料或制品中抗氧剂的作用功能,选用a、b 组合进行试验; 评价塑料材料或制品中光稳定剂的作用功能,选用a、 c组合进行试验; 评价塑料材料或制品中抗氧剂、光稳定剂的综合作用 功能,选用a、d组合进行试验。
协同效应
协同效应是指两种或两种以上的助剂复 合使用时,其应用效应大于每种助剂单 独使用的效应加和,即1+1>2。利用抗 氧剂复合、光稳定剂复合、抗氧剂与光 稳定剂复合的协同效应,可大幅度增强 抗氧剂、光稳定剂的防老化作用。
复合抗氧剂
不同类型主、辅抗氧剂,或同一类型不 同分子结构的抗氧剂,作用功能和应用 效果存在差异,各有所长又各有所短。 复合抗氧剂由二种或二种以上不同类型 或同类型不同品种的抗氧剂复配而成, 在塑料材料中可取长补短,显示出协同 效应,以最小加入量、最低成本而达到 最佳抗热氧老化效果。
Hale Waihona Puke 当抗氧剂、光稳定剂品种有选择 余地时,应选择分子量相对较大, 熔点适当较高的品种,并且要以最 严酷的加工条件和使用环境为前提 确定抗氧剂、光稳定剂的添加量。
2.1.3
稳定性
抗氧剂、光稳定剂在塑料材料中应保持稳定, 在使用环境下及高温加工过程中挥发损失少,不 变色或不显色,不分解(除用于加工热稳定作用 的抗氧剂外),不与其他添加剂发生不利的化学 反应,不腐蚀机械设备,不易被制品表面的其它 物质所抽提。受阻胺光稳定剂一般为低碱性化学 品,塑料材料中选用受阻胺为光稳定剂时,配方 中不应包含酸性的其它添加剂,相应塑料制品也 不应用于酸性环境。
受阻胺光稳定剂(HALS)
是一类具有空间位阻效应的有机胺类化合物, 因其具有分解氢过氧化物、猝灭基发态氧、捕 获自由基、且有效基团可循环再生功能,是国 内外用量最大的一类光稳定剂。国内受阻胺光 稳定剂的消费量占国内光稳定剂消费总量的65 %左右。
紫外线吸收型光稳定剂
紫外线吸收型光稳定剂通称为紫外线吸收剂, 这类光稳定剂是利用自身分子结构,将光能转 换成热能,避免塑料材料发生光氧化反应而起 到光稳定作用。紫外线吸收剂根据分子结构不 同分为二苯甲酮类和苯并三唑类等。国内二苯 甲酮类光稳定剂和苯并三唑类光稳定剂消费量 分别占国内光稳定剂消费总量的25%和 10%左 右。
亚磷酸酯抗氧剂和含硫抗氧剂
同为辅助抗氧剂。辅助抗氧剂的主要作用机理 是通过自身分子中的磷或硫原子化合价的变化, 把塑料中高活性的氢过氧化物分解成低活性分 子。国内亚磷酸酯抗氧剂生产消费量约占国内 抗氧剂生产消费总量的30%。国内生产的含硫 抗氧剂按分子结构可分为硫代酯抗氧剂、硫代 双酚抗氧剂和硫醚型酚三类。
2.1.4 加工性
塑料制品加工时,加入抗氧剂、光稳定剂对 树脂熔融粘度和螺秆扭矩都可能发生改变。 抗氧剂、光稳定剂熔点与树脂熔融范围如果 相差较大,会产生抗氧剂、光稳定剂偏流或 抱螺杆现象。抗氧剂、光稳定剂的熔点低于 加工温度100℃以上时,应先将抗氧剂、光稳 定剂造成一定浓度的母粒,再与树脂混合加 工制品,以避免因偏流造成制品中抗氧剂、 光稳定剂分布不均及加工产量下降
1.1 抗氧剂、光稳定剂 的作用功能与分类
1.1.1
抗氧剂
抗氧剂是塑料中应用最广泛的助剂。应 用最广泛的内容之一,是指在塑料的聚合合 成、造粒、储存、加工、使用各个不同阶段, 均有抗氧剂的应用。应用最广泛的内容之二, 是指当今世界上已出现的各种不同分子结构 的塑料材料种类,如聚乙烯、聚丙烯、苯乙 烯类聚合物、工程塑料、改性塑料等材料中, 应用抗氧剂的塑料材料种类最多。
12 5.1 8.1 13 2.4 2.0 2.5 5.6 25 3.8
表4
高岭土对0.2mm厚LDPE吹塑膜的光稳定性的影响
伸长率保持50%时的能量(kj/cm2)
光稳定剂
0.15%HALS622+0.15%UV-531 0.15%HALS944+0.15%UV-531
无高岭土 1235 2240
2.1.5 环境和卫生性
抗氧剂、光稳定剂应无毒或低毒,无粉尘或低 粉尘,在塑料制品的加工制造和使用中对人体无 有害作用,对动物、植物无危害,对空气、土壤、 水系无污染。 对农用薄膜、食品包装盒、儿童玩具、一次 性输液器等间接或直接接触食品、药品、医疗器 具及人体的塑料制品,不仅应选用已通过美国食 品和药物管理局(FDA)检验并许可,或欧共体 委员会法令允许的抗氧剂、光稳定剂品种,而且 加入量应严格控制在最大允许限度之下。
1.1.2光 稳 定 剂 光稳定剂主要作用为:屏蔽光线、 吸收并转移光能量、猝灭或捕获自 由基。光稳定剂一般按作用机理分 为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭 剂和受阻胺光稳定剂四类。
由我国自行研制分子结构和合成工艺, 并批量生产、应用的受阻胺产品 光稳定剂PDS,苯乙烯—甲基丙烯酸(2,2, 6,6—四甲基哌啶基)酯共聚物。 光稳定剂GW—544, 亚磷酸三(2,2,6, 6—甲基—4—哌啶氮氧自由基)酯。 光稳定剂GW—540,亚磷酸三(1,2,2,6, 6—五甲基哌啶基)酯。