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PVC抗氧剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-14 22:44:16
PVC塑料是目前常用塑料之一,制品品种较多。但有些产品给人一种‘不耐用’的印象。PVC塑料雨衣,薄膜,塑料凉鞋等用上三年两载就会发脆甚至开裂。如果在户外使用,寿命会更短。PVC本身结构存在诸多弱点如支链,末端双键,头结构(1,2 =氯结构链节),残留引发剂,端基金属杂质,含氧结构,烯丙基氯,聚和度,分子量分布等等,这些不稳定因素在其外因(如光,热, 氧,溶剂,助剂,HCl等因素)作用下易老化,即降解或交联,使其物理机械性能变坏,失去应用价值。

PVC树脂对抗氧化要求不是很高,较聚烯烃要小的多。但在有些情况下也需要加入PVC抗氧剂,户外制品如农膜配方中,可加入少量的双酚A,以减缓其降解速度。由于大部分PVC的降解过程是离子化过程,故只在考虑有自由基降解过程时,才使用主抗氧剂。

因为氧能加剧PVC的热,光降解历程,高温下增塑剂的氧化也很快。氧化后的增塑剂会石相容性下降,“挥发度”增大。所有这些破坏作用,使PVC制品性能迅速下降,并会有气味产生。

PVC在氧化过程中一旦生成了双键,其后的氧化过程就和其他不饱和聚合物一样了。为了防止和缓解PVC在加工和使用过程中老化,提高PVC制品的应用质量,在某些配方中应加入一定量的PVC抗氧剂。

抗氧剂按其作用机理可分为两大类。即:链终止型和预防型。

链终止型抗氧剂与自由基RO2*,R*反应,中断链的增长,又称主抗氧剂。属于这类的抗氧剂有受阻酚类,仲芳胺类;预防型抗氧剂能够除去自由基来源,抑制或减缓引发过成中自由基的生成,又称辅助抗氧剂,这类抗氧剂包括过氧化物分解剂和金属离子钝化剂。

在PVC中应用较多的抗氧剂是亚磷酸脂和受阻酚类。下面分别对两种抗氧剂的作用机理进行介绍。

1.??亚磷酸脂:

亚磷酸脂属于辅助抗氧剂即氢过氧化分解剂。

高分子材料在老化过程中由游离基链式反应生成的氢过氧化物能进一步引发游离基链式反应的进行。氢过氧化物分解剂的作用是能够分解大分子氢过氧化物,使其变成稳定的羟基化合物而被稳定化,从而使链式反应终止。



(抗氧剂、稳定剂TPPi)主要适用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs树脂、环氧树脂、合成橡胶等的抗氧稳定剂,用于聚氯乙烯制品中作螯合剂,当以金属为主稳定剂时,配合本品可减少金属氯化物的危害,保持制品的透明度,并抑制颜色变化,也是一种很好的化工中间体,与卤系阻燃剂并用,可发挥阻燃剂抗氧作用,并兼具光稳定性能,可用作合成醇酸树酯和聚酯,本品主要为树酯的原料,也可制取农药中间体亚



亚磷酸酯:亚磷酸酯分为液体亚磷酸酯和粉体亚磷酸酯两种液体亚磷酸酯化学名称:碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-磷酸酯螯合化合聚合物液体,化学式C69H135O15P。

碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-磷酸酯螯合化合聚合物是相对应的一种高效辅助热稳定剂,可在高混、挤出、压延、吹膜、流延、涂塑、浸塑等领域使用过程中改善聚合物的颜色及加工热稳定性,本品的最大特点在于环保不含游离酚和壬基苯酚、双酚A,主用于复配复合液体钙锌和复合粉体钙锌、复合有机锡、有机稀土、亦可结合其它稳定剂配合使用,主要作协同辅助热稳定作用,具优异的拨离性。本品引入抗紫外老化及UV吸收性,故除拥有优异的辅助热稳定性外,还具有光稳定耐候及耐淅出性。是一款优秀的螯合聚合物。

2.受阻酚类

受阻酚类属于主抗氧剂即链终止型抗氧剂。按作用形式分又属于氢原子给予体。

受阻酚类分子中含有O—H的具有活泼氢原子的反应官能团,由于氢原子的转移与由热,光和氧的作用,生成的大分子游离基R*和过氧游离基ROO*作用,生成较稳定的大分子,而本身变成活性低的不能传播链式反应的游离基Ar*,从而使链式反应停止。以2,6~二叔丁基~4~甲苯酚(264)为例说明其“捕捉”大分子游离基抑制老化的机理。

另外,抗氧剂的加入,使增塑剂氧化后生成的过氧化氢物同样得到了抑制和缓解,防止了增塑剂的进一步氧化。

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