受阻胺光稳定剂在聚合物材料中的应用-郭振宁
卷
业 垂 黎 蔷 照射时fHJ,Il
表4不同UV—A0体系对汽车用PP性能的影响 T曲.4 E讹ct
of dⅢ夸陀nt UV—AO systems of pmperties of PP used fbr automobile
图2不同光稳定刹对断裂伸长率的影响
Fig.2 Effect of di自ferent
of another additiVes used with it in
polymeric眦terial
retardancy,the咖o
ability by using
sinde
stabilizer was not ped.ect but the ped'ect e丘-ect could be gained by
图4光稳定剂D及抗氧刺A的分子结构 Fi酣
MoIecular sturcture of
light stabilizer
D and
antioxid卸t A
该材料已被北美通用汽车公司和福特公司认 可并用于汽车内外饰件。 冯亚青等嘲通过老化性能实验评价了共混体 系的抗光氧性能。结果表明,杯芳烃、受阻胺类复合 稳定剂能明显提高PP的耐光氧性能,且杯芳烃和 受阻胺分子问具有明显的协同效应。 任强等【7J使用光稳定剂944和抗氧剂1010稳 定丁腈橡胶改性的PVC,制成的产品达到通用膜 的标准.提高了膜的耐紫外线性,减少了膜的破 损.从而提高了产量降低了成本。 郝源松等18J使用抗氧剂1010与UV一770和UV一 326光稳定剂配合稳定PP制成环保型低挥发性有 机化合物(VOC)复合材料。
18
慢料助剂
2011年第2期(总第86期)
受阻胺光稳定剂(HALS)在聚合物材料上的应用
郭振宇
王玉民
宁培森
丁著明
(天津合成材料研究所,天津.300220)
摘
要
介绍了受阻胺光稳定剂(HALS)的稳定机理:讨论了其他稳定荆对其光稳定效果的影响,实
验表明:HALs单独使用耐候性不佳,与其他稳定荆复配使用可得较好的结果。此外,一些HALs还能改善 聚合物材料的阻燃性能, 关键词 受阻胺光稳定剂 阻燃性能 复配
O
2l
H—
忙c.一R
圯稳定齐I 1)
0
抗氧剂1010按4:l配合)3份、光稳定剂622
l
份.十溴联苯醚20份稳定乙烯一醋酸乙烯改性的 PE,制成一种力学性能好、电性能好,耐辐射的热 收缩材料 李杰等…I对光稳定剂PDS的合成与应用进行
0H
0H
了研究。结果表明光稳定剂PDS红PP纤维纺丝过
下≯m A
/
显的。
HALS巾的GW一622和GW一944同是聚合型 的高相对分子质鹾的稳定剂,但其分子结构对其 稳定性也有影响.当其用于PP纤维时的有关数据
列于表2。
表2聚合型HALS对PP纤维热稳定性的影响
Tab.2 Ef昏rt of poIyme^zPd HAIS
on
HALs一起作用的结果。对于两种高相对分子质鼍 或聚合的HALS并用,一般没有协同效应。 GW一783(也称H一962)是质量比l:l的GW.944 和GW一622的复合物。该两种稳定剂产生协同效 应。其光稳定效率明显高于GW一622,可以达到甚 至超过GW一944,但其成本和售价都低于CW一944. 因此颇受国内外业界瞩目。GW一783可用作高聚物 通用型光稳定剂,可广泛用于PE、PP、PU以及ABS 和其他塑料。同属此数类产品的Tinuin 791是GW—
至唬化天数,d
40 53 86 77 112
由表2可见。当相同添加量时。GW一944比
GW“22高出很多.主要是因为GW_622的分子
中含有大量的酯基。在热处理时,酯基很易断裂成 为小分子而降低其稳定作用,GW一944分子巾只 有大量的次甲基。热处理时稳定。仍可发挥其稳定 作用之故。 虽然HALS对PP的光稳定效果很优良.但它 们对PP带长期稳定效果并不理想,可是当HALS 类型稳定剂自身复配。如低相对分子质量的产品
一 番 V 艟 汪 图3
HALs Uvinol
‘fH)lⅫI
CH,
5050H的结构式
of HALS
Fig.3 Molecular stmcture
Uvinol 5050H
系),用这种UV—AO体系制备的汽牟用PP专用料 和用传统的UV—AO体系制备的PP专用料在不同 条件下,对材料的性能进行了测试。从表4可见.新 型UV—A0体系在气味散发、总碳散发和抗析出方 面有突出效果。
PP
H’c
cH3
。\N
0人甲人
H
CH3
0H
戚志浩等¨3J研究受阻胺光稳定剂对PP织物 抗热老化性能的影响.发现受阻胺光稳定剂还具
抗氧刺A
有良好的热稳定作用。对PP织物的长期抗热老化 作用显著:当抗氧剂1010与受阻胺光稳定剂以l:3 的比例组合使用时,达到最佳的配合效果,, 1.2.2受阻胺光稳定剂与紫外线吸收剂并用 紫外线吸收剂能吸收较大范围波长的紫外光。
万方数据
第2期
郭振卞,等.受阻胺光稳定剂(HAl5)在聚合物材料上的应用
19
光稳定效果优于GW-622。其主要原因是GW.480
与高相对分子质擐的产品复配.或高相对分子质 世产品之间的复配.不仅其稳定效果产牛了显著 的协同效应,且长期热稳定效应也有提高。长期光 稳定效应则有更大的提高。 1.1受阻胺同类稳定剂并用的研究 近年来.虽有大擐新型的HALs出现,但并没 有什么新类型的化合物能比得上已经商业化的受 阻胺光稳定剂。这就是为什么提高聚合物的紫外 光稳定的最重要发展趋势是HALS的并用。实验 结果发现:两种低相对分子质母HALS的并用时 一般不会产乍协同效应.低相对分子质链和高相 对分子质量HALS并用一般显示出协同效应。这种 作用来自于迅速地迁移到表面的低相对分子质鼍 的HALs以及耐迁移和萃取的高相对分子质萤的
受阻胺类光稳定剂HALs(Hindered
Amine
Light Stablilizer)是20世纪70年代中期由日本研 制开发的一类新型高效稳定剂。用于塑料、橡胶高 分子材料的防老化.其光稳定效果是传统吸收型 光稳定剂的2~4倍。且与许多树脂具有良好的相 容性,是目前发展最快的一类稳定剂。国际上受阻 胺类光稳定剂年用量增长率为20%~30%,消费总 量已占稳定剂总量的44%。跃居各类稳定剂之首。 近几十年来.受阻胺类光稳定剂一直是非常活跃 的研究领域.不断有新产品出现。 对于HALs的研究表明.它是一类多功能的 稳定剂,已发现其还有阻燃性、热稳定性和抗氧性 等性能,许多文献巾已将其改为HAS(Hindered
the stahility of PP fib他
在氙灯试验下延伸强度 添加刺
保持50%所需的时l’日J
无热处理热处理后(20 min,150℃)
Stablilizer)关于该类稳定剂应用的研究是
聚合物材料科学中一个重要领域。
收倩日期:20lO—ll一26
由表1可见,PP纤维无热处理时,GW-480的
Abstract:711he efkcts
stabilizing mechanism of hindered amine
light
were
stabilizer(HALS)was intI-oduced.The
discussed.Tests showed that the weather- used it with another
Amine
l受阻胺的光稳定作用
HALs中的GW一480(相对分子质量480)和 GW一622(相对分子质量约2000)对聚内烯(PP)纤 维在无热处理和经热处理(150℃,20 min)后稳定 性影响的有关数据列于表l。
表l
Tab.I
HALs品种对PP纤维稳定性的影响
on
IcffePt ofdiff毫renl H.^IS
剂AOD组成农用聚乙烯棚防老化体系进行了研
注:树脂州量为100份,I”添加0-42份LfV一622.2。添加O.3 份Tinuvin783(来EI汽巴精化).3。添加0.3份UV—622 与聚合物Il:l复配物,4’添加0.3份聚合物I。
究,用于园艺设施时.含有0.3%的Uvinol 膜。
5050H
×
程中。可以明显降低纺丝机的各段温度,减少PP 的加T降解和能源消耗。对PP纤维具有良好的 光稳定作用。与抗氧剂lOlO共用时.具有良好的 光稳定和抗氧化协同作用。 曹永春等∽I研究了受阻睃光稳定剂、受阻睃 自n1基及抗氧剂1076组成的体系对PP的黄度指 数l,,的影响,实验发现,添加五甲基的HALs 的l,,均小于添加四甲基HALS的PP的,,,。
Fig.1 Molecular
structure
of polymer l
万方数据
甥料助剞 表3含不同光稳定剂的PE膜使用12月后的力学强度
Tah.3 MP‘・hafli‘.pmPPrtit增or PE fiIⅡls t・onlainPd difforPnl sIahilizP隔LlsPrI‰r l 2 monlllPs
stabilizer.0therwise,some HALS haVe name Keywords:hindered amine light
aging resistance and anti—oxidation propenies.
stabilizers(HALS);flame retardancy;compounding
944和GW一770 l:l的复合物:Tinuvin lll是GW— 119和GW—622 1:l的复合物:Chimassorb 2030是
Chimassorb
sIahility of PP fib忡
添加刺 对比 O.1%GW—622 O.2%GW—622 O.1%GW—944 0.2%CW—944
受阻胺光稳定剂PA612
■聚合物添加剂受阻胺光稳定剂(HALS )PA612 化学成分化学名称N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺 CAS42774-15-2 分子式C26H42N4O2 分子量443化学结构规格指标及物理特性规格 单位 标准 外观白色至类白色结晶粉末 含量% ≥98.00 熔点℃ 270.00-275.00 挥发分% ≤1.00% 透光率425nm% 90.0 500nm% 92.0 TGA: 345℃ (10%)包装25KG 纸箱产品特点及应用● PA612是适合尼龙的多功能稳定剂,通过分子识别或交链酰胺化与尼龙相容● PA612可以改善尼龙熔体的加工过程,起到熔体稳定剂的作用;稳定尼龙熔体压力,减少纺丝时断丝● PA612可以增强长期热稳定性和光稳定性。
本品与尼龙高度相容,通过与尼龙分子键合在一起,增强尼龙的光稳定性,与乙酰苯胺紫外线吸收剂 UV312一起使用可以显著提高光稳定效果。
● PA612可以提高染色性能,本品可以增强金属染料和酸性染料的亲和力。
搬运及储存在搬运或使用该产品之前请查阅安全数据表。
若以适当的方式贮存在25°C以下的干燥区域,保质期为一年声明*以下信息替代了买方文件。
关于适销性或适用于特定用途,不存在任何明示或暗示担保。
我们所提供的使用建议,不得被视为侵犯任何专利权的原因。
对于因疏忽或违反条款、严格赔偿责任、民事侵权行为或与产品有关合同而产生的附带、结果性或间接损失,概不负责。
买方唯一能要求赔偿的是买方的买价。
数据和结果以受监控的研究或实验室研究为依据,买方应根据预定使用条件进行检测,确认这些数据和结果的准确性。
并未针对以下应用进行检测,因此不建议将产品用于:长期接触粘膜、破损的皮肤或血液;或植入人体。
光稳定剂LS770
■聚合物添加剂受阻胺光稳定剂(HALS)LS 770化学成分化学名称双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯CAS 52829-07-9分子式C28H52N2O4分子量481化学结构规格指标及物理特性规格单位标准外观白色至类白色粉末含量% ≥98.00挥发分% ≤0.20灰分% ≤0.10熔点℃81.00-85.00透光率425nm % ≥98.00500nm % ≥99.00产品特点及应用●LS 770为低分子量受阻胺光稳定剂,适用于大部分聚合物,特别是在厚制品中光稳定效果优异。
该产品特别适用于PP,TPO,苯乙烯聚合物(HIPS,SAN,ABS,ASA),聚酰胺,聚氨酯,聚缩醛,弹性体,胶黏剂及密封件等等。
同时适用于薄制品如PP膜和胶带。
●根据应用领域的不同,LS 770的建议添加量一般为0.05-0.60%。
须采用适当的试验来判定特定用途中所添加量是否合适。
该产品与高分量受阻胺光稳定剂(如,LS944, LS 119)及紫外线吸收剂(如UV 327)具有较好的协同效果。
特点:-在厚制品中具有相当优异的光稳定效果-不变色TGA 200℃1% 225℃2.1% 250℃7.2% 275℃19.80%包装25KG 纸箱搬运及储存在搬运或使用该产品之前请查阅安全数据表。
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受阻胺光稳定剂中间体的合成探讨
受阻胺光稳定剂中间体的合成探讨摘要:受阻胺光稳定剂(HALS)是当前应用广泛的光稳定剂,三丙酮胺及其衍生物是HALS的中间体。
本文对三丙酮胺及其衍生物的合成技术、进展进行综述,总结了合成工艺及工艺的优势及缺陷。
关键词:受阻胺光稳定剂;三丙酮胺;催化剂;衍生物;中间体高分子材料应用广泛,但是其加工、贮存、使用过程中常见力学性能、物理化学性质变差的情况,这些现象被称为高分子材料的降解或老化。
很多因素都可能引起高分子材料老化,其中最为明显的是光、热以及氧,为了预防、延缓高分子材料的老化,人们需要将具有一些功能的化学助剂添加到高分子材料中。
光稳定剂可干预高分子材料光诱导降解,受阻胺光稳定剂(HALS)的光稳定性能优异,其分子结构中有哌啶基,氮原子两侧氮原子各有两个甲基连接。
HALS产生以来,由于其结构独特,光性能优异,受到广泛的关注。
一、三丙酮胺的与合成方法1.三丙酮胺的概述三丙酮胺的是受阻光稳定哌啶衍生物合成的唯一母体,其化学名2,2,6,6-四甲基哌啶酮。
三丙酮胺的稳定性差,暴露在空气下3-4d可见其颜色从最开始的乳白色转变为淡黄色、棕红色,三丙酮胺的颜色会随着放置的时间延长而逐渐变深,且放置时间越长,三丙酮胺的杂质含量越高,三丙酮胺含量越低。
2.间接法合成三丙酮胺间接法的中间体主要包括二丙酮胺、佛尔酮、丙酮宁等,这些中间体与丙酮、氨等原料反应合成三丙酮胺。
二丙酮胺、佛尔酮等合成三丙酮胺的操作尽管比较简单,但是存在生产周期长、合成工艺复杂、合成成本高等缺陷,因此无法大规模生产。
丙酮宁合成三丙酮胺具有操作简单、收益高的优势,可实现工业化生产。
采用丙酮宁生产三丙酮胺时,反应釜中加入催化剂及丙酮,通入液态氮,反应釜维持在一定温度,完成反应后将液碱加入反应釜中以便于去除催化剂,采用苯将合成液萃取处理啊,分层分离。
蒸馏釜中加入有机层并进行蒸馏,将苯去除,釜中所留就是丙酮宁的中间体。
将定量丙酮宁、丙酮加入反应釜中,加入催化剂,加温反应。
光稳定剂 UV 3529
■聚合物添加剂JADEWIN UV3529受阻胺光稳定剂(HALS)化学成分化学名称N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺同吗啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的甲基化聚合物CAS193098-40-7分子式(C33H60N8O)n分子量1700±10%化学结构TGA:350℃(10%)规格指标及物理特性规格单位标准外观白色至黄色固体熔点℃95.00-120.00挥发分%≤0.50%甲苯中溶解度澄清产品特点及应用●高分子量受阻胺光稳定剂●低色污、低挥发分●与紫外线吸收剂其他光稳定剂具有协同作用●FDA认证可以用于食品接触的包装材料应用:-PE:膜、扁丝、注塑和滚塑制品、片材、茂金属。
-PP:膜、扁丝、纤维、注塑制品、TPO。
聚缩醛、尼龙、PET、PBT、ASA、ABS、HIPS、PMMA和PUR。
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光稳定剂 UV 3346
■聚合物添加剂JADEWIN UV3346受阻胺光稳定剂(HALS)化学成分化学名称N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(4-吗啉基)-1,3,5-三嗪的聚合产物CAS82451-48-7分子式(C31H56N8O)n分子量1600±10%化学结构TGA:340℃(10%)规格指标及物理特性规格单位标准外观白色至黄色固体熔点℃100.00-125.00挥发分%≤1%甲苯中溶解度澄清产品特点及应用●高分子量受阻胺光稳定剂●低色污、低挥发分●与大多数聚烯烃具有较好的相容性,提高产品的耐用性●与紫外线吸收剂其他光稳定剂具有协同作用●FDA认证可以用于食品接触的包装材料应用:-PE:膜、扁丝、注塑和滚塑制品、片材、茂金属。
-PP:膜、扁丝、纤维、注塑制品、TPO。
聚缩醛、尼龙、PET、PBT、ASA、ABS、HIPS、PMMA和PUR。
包装25KG纸箱搬运及储存在搬运或使用该产品之前请查阅安全数据表。
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买方唯一能要求赔偿的是买方的买价。
数据和结果以受监控的研究或实验室研究为依据,买方应根据预定使用条件进行检测,确认这些数据和结果的准确性。
并未针对以下应用进行检测,因此不建议将产品用于:长期接触粘膜、破损的皮肤或血液;或植入人体。
受阻胺光稳定剂
材料添加剂化学小论文浅谈受阻胺光稳定剂发展赵彩松指导教师:辛忠教授赵世成讲师10073260工材070班日期:2010年11月9日浅谈受阻胺光稳定剂发展工材070 赵彩松 10073260摘要:本文简单介绍了受阻胺类光稳定剂的稳定机理,探讨了此类稳定剂目前国内外的研究成果以及研究方法,并对其发展前景进行了展望。
关键词:受阻胺,光稳定剂,机理,进展,应用The Development of HALSCaisong Zhao 10073260Abstract: The stable mechanism and development trend of a novel and higheffective hindered amine light stabilizer (HALS) are introduced .And the developmental prospect of HALS was analyzed.Keywords:HALS ,light stabilizer, mechanization, proceed ,application前言受阻胺类光稳定剂是20世纪70年代中期出现的一类新型高效稳定剂,用于塑料、橡胶等高分子材料的防老化,其光稳定效果是传统吸收型光稳定剂的2~4倍,且与许多树脂具有良好的相容性,是目前发展最快的一类稳定剂[1-2]。
国际上受阻胺类光稳定剂年用量增长率为20%~30%,消费总量已占稳定剂总量的44%,跃居各类稳定剂之首。
近几十年来,受阻胺类光稳定剂一直是非常活跃的研究领域,不断有新产品出现。
高分子量受阻胺无毒性污染,可以直接用于食品的包装材料中,如Tinuvin 622、Chimassorb944、cyasorbuV3346均已获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准,可用于接触食品材料中。
单体型高分子量受阻胺,如汽巴---嘉基公司的chimassorbll9,Chimassorb2020及山西省化工研究所开发的G、Ⅳ-628,主要用于耐候性要求较高的应用领域,且综合性能优良[3-5]。
