聚丙烯的光氧老化研究
聚丙烯氧化-热裂解耦合温和降解
聚丙烯氧化-热裂解耦合温和降解聚丙烯氧化-热裂解耦合是一种温和降解聚丙烯的方法。
本文将从以下几个方面进行探讨：聚丙烯的特性、氧化、热裂解以及这两者的耦合。
首先，聚丙烯是一种常见的塑料材料，具有良好的物理和化学性质。
它具有高强度、耐热、抗腐蚀、隔热、绝缘等特点，因此被广泛应用于包装、建筑、电力、汽车等领域。
然而，聚丙烯的长寿命导致了对环境的潜在污染和资源浪费。
为了解决聚丙烯的环境问题，研究人员提出了氧化和热裂解对其进行降解的方法。
氧化是指将聚丙烯暴露在氧气或氧化剂下，导致其分子链部分断裂和氧化反应。
热裂解则是将氧化后的聚丙烯加热至一定温度，使其发生链断裂和气化反应。
通过这两个步骤，可以降解聚丙烯为低分子量的产物，从而实现其循环利用或有效处理。
氧化和热裂解是相互耦合的过程。
首先，氧化可以在裂解过程中起到催化剂的作用，增加了裂解的效率。
氧化后的聚丙烯分子链部分断裂，使得热裂解时更容易发生链断裂和气化反应。
此外，氧化还可以引入极性官能团到聚丙烯分子中，增强其与其他物质的相容性，从而有利于后续的循环利用或处理。
然而，聚丙烯氧化-热裂解耦合的降解过程相对温和。
相比于其他降解方法，如高温热裂解或催化裂解，这种方法需要较低的温度和能量，减少了环境污染和能源消耗的问题。
同时，裂解产物中的低分子量化合物可以更容易地回收和利用。
这使得聚丙烯氧化-热裂解耦合成为一种具有潜力的聚丙烯降解技术。
总结起来，聚丙烯氧化-热裂解耦合是一种温和降解聚丙烯的方法。
通过氧化和热裂解的耦合作用，可以在较低温度下降解聚丙烯，并获得低分子量产物。
这种方法具有降低环境污染和资源浪费的潜力，可以应用于聚丙烯塑料的循环利用和处理。
然而，尚需进一步研究和改进，以提高降解效率和产品的质量，以及解决废弃物的产物处理问题。
聚丙烯非织造布光老化性能的评价方法
聚丙烯非织造布光老化性能的评价方法王向钦漆东岳杨欣卉聚丙烯非织造布按耐用性能分为耐久性非织造布（如服饰用、土木建筑用）和环保可降解性非织造布（如环保型购物袋、农用非织造布地膜等）[1,2]。
聚丙烯非织造布在使用过程中发生的老化主要由太阳光中的紫外线辐射所引起，对聚丙烯非织造布光老化性能的宏观评价方法有自然老化试验法和人工模拟老化实验法，微观分析方法有特性粘度法、差示扫描量热法、红外光谱法等，本文将对聚丙烯非织造布光老化的反应机理及其宏观和微观评价方法进行讨论。
1聚丙烯光老化反应机理自上世纪80年代开始，众多学者对聚丙烯的耐老化性能进行了广泛而深入的研究，发现聚丙烯的老化主要与大分子链上大量存在的叔碳原子有关[3,4]，由于叔碳原子具有较强的失电子能力，在有氧的情况下仅需很小的能量就可以使C—H键断裂，形成活泼的叔碳自由基，在受到与聚丙烯中化学键键能相对应的紫外光能量的作用后[5]，引起分子链各种反应发生，如链增长、链断裂等[4]，最后表现为聚丙烯材料的变色、强度下降、表面龟裂等老化现象。
太阳光中部分波长的紫外光能量与聚丙烯分子中某些化学键键能十分接近，所以聚丙烯中的相应化学键可以吸收紫外线能量，导致化学键的断裂，从而引发光老化[3,6]。
部分太阳光紫外线能量与聚丙烯中典型化学键键能的对应关系见下表。
Gardette等对聚丙烯光老化的反应机理作了总结[4]，其反应机理为：活泼的叔碳原子在吸收了紫外光能量后，与空气中的O2发生氧化反应生成过氧化物，然后继续在紫外光能量的作用下进一步发生链增长、链断裂、链终止以及形成支链等反应，最后表现为宏观上的老化行为；不论聚丙烯光老化向什么方向进行，其最终产物中均有羰基的存在，所以很多研究人员采用羰基指数来表征聚丙烯光老化程度[2,7,8]。
这些研究成果为如何评价与衡量聚丙烯非织造布的光老化性能提供了一种新的思路，即通过各种手段分析光老化过程中的微观变化评价其光老化性能，现代化的分析仪器可提供更加稳定可靠的数据，使评价结果更加准确可靠。
聚丙烯材料环境适应性行为规律
第21卷第3期高分子材料科学与工程Vol.21,No.3 2005年5月POLYMER MAT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERING May2005聚丙烯材料环境适应性行为规律X胡行俊(广州合成材料研究院,广东广州510665)摘要:研究了聚丙烯材料通过稳定剂改性后的熔体状态与在热或光照环境下的老化行为规律。
研究结果表明,当聚丙烯熔体中仅掺入抗氧剂时,熔体稳定性只说明材料的可加工性,并不能完全代表它长期耐热效果;当熔体中掺入了光稳定剂和抗氧剂的协同组合体系,不仅熔体状态稳定,且长期耐光老化效果优良,所以聚丙烯的树脂-加工-材料-老化行为是一个整体过程,不仅取决于配合体系的协同效应,还取决于材料加工时的熔体状态。
本研究系统跟踪了4组试样在进行人工光(氙灯)加速试验过程中羰基指数变化与试样所接受的紫外辐射累积能量值之间的关联性。
结果表明,在聚丙烯光氧老化过程中羰基,选取羰基指数来表征聚丙烯材料光氧老化程度既准确又可靠。
关键词:聚丙烯环境适应;羰基指数;为行规律中图分类号:O631.3+3 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2005)03-0145-03 众所皆知,纯聚丙烯分子链结构中存在叔碳原子,致使它成为最不稳定的高分子材料;可是随着助剂行业的兴起和改性途径的发展,现今已基本克服了这一缺陷,使这种材料的生产和应用领域不断扩大,已成为烯烃类高分子材料的一个大类。
本文通过聚丙烯熔体状态,分析其在热或光环境中的老化行为与规律特征。
1 实验部分1.1 材料聚丙烯2401粉料:燕山石化产品。
1.2 试样压制厚度为0.15mm。
1.3 仪器Br abender651型扭矩流变仪;CS-127熔融指数仪;上海401型老化试验箱;AT LAS ci65/DMC-4型氙灯加速老化试验仪;PE-577型红外光谱仪。
1.4 方法GB/T16422.2-1999<氙弧灯>; ISO1133-1991(E)<熔体流动>;GB/T7141-92<热空气>。
不同受阻胺光稳定剂与成核剂对聚丙烯光老化性能影响
不同受阻胺光稳定剂与成核剂对聚丙烯光老化性能影响
郝春波;郑树松;肖大君;李春晖;姚秀超;刘全中
【期刊名称】《工程塑料应用》
【年(卷),期】2023(51)2
【摘要】采用三种受阻胺光稳定剂944,622,788分别与成核剂NA9930T(α型成核剂)、TMB-5(β型成核剂)复配,通过自然光光照老化试验(1个月为1个老化周期),研究了光稳定剂单剂以及光稳定剂和成核剂复配对均聚聚丙烯光老化性能的影响。
结果表明,光稳定剂单剂对聚丙烯的抗光老化改性效果较光稳定剂与成核剂复配改性的效果差;空白试样(未加光稳定剂与成核剂)老化4个月后,黄色指数增加44.0%,氧化诱导期降低63.0%。
光稳定剂与成核剂复配改性后,α型成核剂NA9930T可与光稳定剂944具有较好的抗老化协同效果,4个月光老化试验后,聚丙烯试样黄色指数增加38.2%,氧化诱导期降低40.0%;β型成核剂TMB-5可与光稳定剂788达到较好的抗老化协同效果,4个月光老化试验后,聚丙烯试样黄色指数增加38.7%,氧化诱导期降低38.9%。
【总页数】7页(P106-112)
【作者】郝春波;郑树松;肖大君;李春晖;姚秀超;刘全中
【作者单位】北方华锦化学工业股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ322
【相关文献】
1.受阻胺类光稳定剂GW-3346对机场道面用沥青性能的影响
2.受阻胺光稳定剂对PP织物抗热老化性能的影响
3.受阻胺光稳定剂与紫外吸收剂协同改进ABS树脂抗光氧老化性能研究
4.不同受阻胺光稳定剂改性聚丙烯耐光老化性能研究
5.受阻胺光稳定剂对聚丙烯黄度指数的影响
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抗老化聚丙烯无纺布的应用研究进展
抗老化聚丙烯无纺布的应用研究进展王飞;王浩江;雷祖碧;马玫;刘煜;杨育农【摘要】综述了抗老化聚丙烯(PP)无纺布的应用领域、主要老化机理及环境因素(如热、光和氧等)对其老化性能的影响,介绍了抗老化PP无纺布老化试验方法、分析研究方法和相关检测标准,并展望了其研究动向和发展趋势.%The applications,dominant aging mechanism and influences of environmental factors such as heat,light and oxygen on the aging performance of aging-resistant polypropylene non woven fabric have been reviewed.The aging test methods,analytical methods and related testing standards of aging-resistant polypropylene nonwoven fabric have been introduced,and the research and development trends were simultaneously prospected.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2017(046)003【总页数】8页(P96-103)【关键词】聚丙烯;老化;耐候;抗氧剂;光稳定剂【作者】王飞;王浩江;雷祖碧;马玫;刘煜;杨育农【作者单位】广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+4无纺布(Non woven fabric)，又称非织造布或不织布，是由定向或随机排列的纤维通过粘合等不同方法组合而结合而成的，为柔软、质轻、透气和平面结构的新型纤维结构产品，还具有工艺流程短、生产效率高、经济效益显著、产品品种丰富和使用范围广等特点，已成为中国纺织工业的新兴产业。
不同自然暴露方法对聚丙烯老化的影响
不同自然暴露方法对聚丙烯老化的影响
王俊;揭敢新
【期刊名称】《装备环境工程》
【年(卷),期】2005(002)001
【摘要】采用直接大气暴露、玻璃板下暴露和百页窗下暴露3种自然暴露方法,研究了聚丙烯塑料外观、力学性能和熔融指数在海南自然暴露过程中的变化,考察了光、热、氧对聚丙烯老化的影响.结果表明:自然环境下,光和热均是引起聚丙烯老化降解的主要因素,并且光的作用更强,氧对聚丙烯老化的影响很小;冲击强度对聚丙烯的老化相当敏感,海南自然暴露9个月时,直接大气暴露的聚丙烯试样冲击强度保持率下降至原始的10%左右.
【总页数】4页(P55-58)
【作者】王俊;揭敢新
【作者单位】广州电器科学研究院,环境技术研究中心,广东,广州,510300;广州电器科学研究院,环境技术研究中心,广东,广州,510300
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.14;X5
【相关文献】
1.不同老化方法对聚丙烯老化程度的影响 [J], 倪玲贵;买买提江·依米提;热依扎·别坎;阿山卡德尔·居马卡德尔;曹丽琴
2.不同聚丙烯在典型自然条件下的老化行为研究 [J], 胡利芬;陶友季;马坚;刘鑫;揭
敢新;钟艺强
3.不同自然暴露方法对ABS老化性能的影响 [J], 王俊
4.稀土氧化物对聚丙烯自然老化的影响 [J], 于莲;郭敏怡;郑德;王文治;熊志强;陈鸣才
5.光稳定剂用量对聚丙烯自然曝露老化影响的研究 [J], 王伟健
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聚丙烯合金防眩设施材料的光老化和光稳定
聚丙烯合金防眩设施材料的光老化和光稳定叶 颖 刘银生(湖南省交通科学研究所,长沙市,410015) 【摘 要】 介绍了聚丙烯合金防眩设施材料的氙灯人工加速老化试验的情况,并结合光老化和光稳定的机理对试验结果进行了讨论,说明采用多种光稳定剂和抗氧剂的复合抗老化体系能大大提高聚丙烯合金的抗老化能力。
【关键词】 聚丙烯 三元乙丙橡胶 聚丙烯合金 防眩设施材料 光老化 光稳定 防眩设施是设置在高速公路的中央分隔带上,夜间行车防止对面车辆前照灯眩目的构造物。
防眩设施常年设在野外,对其抗老化性能要求很高,制造防眩设施的材料抗老化能力就决定了防眩设施的使用寿命以及性能和效果。
聚丙烯作为五大通用塑料之一,具有密度小、力学均衡性好、耐腐蚀、易加工、热变形温度高等优良的综合性能,尤其是以聚丙烯为基体的合金(Alloy)共混改性弹性体材料,具有高强度、高韧性等突出优点,在汽车、家电、建材等行业得到越来越多的应用,我们也选用了聚丙烯合金作为制造防眩设施的材料。
然而由于聚丙烯自身结构的特点,它的抗老化性能较差,因而在使用过程中,提高其抗老化性能是最关键的技术之一。
尤其是本文选用光稳定剂和抗氧剂的协同防老化体系来改善聚丙烯合金防眩材料的抗老化性能,并选用了由紫外线吸收剂、紫外线屏蔽剂、猝灭剂和自由基捕获剂等组成的复合光稳定体系提高抗光老化性能,使聚丙烯合金达到防眩设施材料抗老化的要求。
1 试验a. 试验主要原材料:聚丙烯:PP1340,北京燕山石油化工公司;EPDM(三元乙丙橡胶),K520,DSM公司;第三单体;紫外线吸收剂;自由基捕获剂;猝灭剂;紫外线屏蔽剂;抗氧剂1、抗氧剂2,汽巴—嘉基公司;其他助剂,市售。
b. 试验设备:SH J-68型双螺杆挤出机;H TF160W2型注塑成型机;6545/00型万能冲击试验机;T-10型电子拉力试验机;CSS-1101电子万能试验机;Ci65/DM C型人工氙灯气候老化试验箱。
PP-老化性能分析
如制件处于热空气快速运动(例吸气机)或强制热风下，30 和 50（1400h） 配 方的允许使用时间将减少 1／3，60（2600h）配方减少 1／2。
温度 最小寿命 温度 最小寿命
（℃） （×Dr） （℃） （×Dr）
140
2.15
90
100
130
3
80
275
120
7
70
800
110
16
60
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2400
100
40
50
7900
30 100,000
在受热随时间变化的情况下计算寿命 当部件受到热变化时，这个变化可通过占总时间分数来计算。最终耐用期是
把各温度 T℃时的耐用期累计近似计算出来如下：
人工老化降雨(喷水)不用自来水，采用蒸馏水或去离子水。
快速老化外推法计算聚丙烯制品耐用年限
试样必须取自薄片或制品的碎片，厚度不少于 1mm，表面积至少为 10cm2。
试样必须是自由曝露在自然热空气对流的烘箱中，如果需要采用强制空气
流，试样不要与导致降解的金属接触，如铜及其合金。
从 150℃时 Dr 值推算到低温下的变换系数
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国际上降雨(喷水)周期[降雨(喷水)时间／不降雨(喷水)时间]多选 18min／102mm 或 12min／48mm，也有选 3min／17mm 及 5min／25mm 的。
聚丙烯SMMS非织造防护布的光氧化降解研究
聚丙烯 SMMS非织造防护布的 光氧化降解研究 3
陈 磊 靳向煜 (东华大学纺织学院 ,上海 , 200051)
摘 要 :通过人工法和自然法紫外线照射试验 ,比较了不同时间内聚丙烯 SMM S非织造防护布断裂强度所受 的影响 ,分析了聚丙烯纤维光氧化降解的原因 ,并提出了耐光稳定化措施及在实际应用中的注意点 。
11. 90 13. 25
210
27. 30 14. 12
6. 43 13. 40
3. 21 6. 70
0. 12 0. 19
3. 86 8. 20
注 :表中照射时间 1～2 h是紫外线消毒灯照射 ;照射时间 70～210 h是太阳光照射 。
在 1～2 h 紫外线消毒灯 ( 253. 7 nm , 30 W ) 照射
材 料
( h)
纵向 横向
断裂伸长 (mm ) 纵向 横向
断裂伸长率 ( % ) 纵向 横向
断裂功 (J) 纵向 横向
断裂时间 ( s) 纵向 横向
SMM S
0
131. 50 73. 16 124. 84 119. 06 62. 42 59. 53
11. 77 5. 86
74. 93 71. 46
1
某些氢过氧化物具有很高的引发能力 ,原因在 于它分解成自由基时的量子产率很高 (几乎等于 1) 。羰基化合物在吸收光后 ,被激发的三重态氧 可能通过能量传递给处于基态下的氧 (3 O2 )而生 成单重态氧 (1 O2 ) 。聚合物中这种单重态氧的寿 命足以导致它与双键作用 ,生成烯丙基氢过氧化 物。
关键词 :聚丙烯纤维 ,光降解 ,紫外线 , SMM S非织造布 中图分类号 : TS101192319; TS176 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 7093 (2005) 08 - 0023 - 0004
PE／PP共混物热氧老化产物结构及老化过程研究
PE／PP共混物热氧老化产物结构及老化过程研究乙丙共混物的热氧老化过程是一个复杂的过程，对于材料的应用有重要的影响。
本文首先制备乙丙共混物，并对其进行了表征；通过逐步老化和快速老化2种老化方式研究共混物的变化规律和影响因素。
结果表明，1）逐步老化过程首先产生羰基类化合物，生成的羰基化合物再进一步氧化转化为醚类；2）快速升温老化，聚合物容易分解成小分子挥发而产生较少积炭；而逐步升温老化，聚合物在缓慢分解同时可能继续交联碳化而产生较多积炭；3）乙丙共混物的老化变黑主要是由PE产生。
标签：乙丙共混物；聚烯烃；热氧老化聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）作为通用塑料已被广泛使用，是应用量最大的一类高分子材料，对于它们共混物的研究已经积累了大量的文献和成果[1～4]。
而乙丙共混物的老化研究，尤其是加工过程中，温度相对较高情况下的热氧老化一直是一个热点问题[5～9]。
老化造成的不仅仅是经济资源的浪费，更严重的是老化引起的系统整体性能的下降与破坏[10]。
同时老化过程产生颜色发黄、积炭对于一些光学材料的应用也是致命的。
所以，研究老化机理以及老化历程具有重要意义。
任超等[6]认为热氧老化是基于游离自由基链式反应的反应机理。
聚烯烃受到热氧作用后，在分子结构的支链、双键等弱点处形成游离基。
游离基迅速与氧结合，形成过氧化游离基，随后与聚烯烃反应吸收氢原子而形成氢过氧化物和另一个游离基，进而持续氧化。
侯耀先等[7]指出聚烯烃在某种加工或制造过程中，短时间内往往使聚烯烃遇到高温，造成聚烯烃断链，结果导致加工失败。
而当氧伴随有温度升高时，聚烯烃会迅速降解。
聚合物的氧化首先发生在聚合物表面或聚烯烃的非晶部分，通过其表面或非晶部分，氧能渗入到聚烯烃内，形成一些官能团。
这时链会断裂，分子质量分布增宽。
侧链断裂，会生成低分子质量化合物和高分子的残余不饱和物，还会导致分子结构的永久性重排，如增加长链支化等。
在许多情况下，邻近分子间形成交联。