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塑料聚合物抗氧剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-12 11:27:46
塑料聚合物的高分子一般是非极性的,而塑料聚合物抗氧剂的分子具有不同程度的极性,二者相溶性较差,通常是在高温下将塑料聚合物抗氧剂与聚合物熔体结合,聚合物固化时将抗氧剂分子容在聚合物分子之间。

在配方用量范围内,塑料聚合物抗氧剂在加工温度下要熔融,要特别注意,设计配方时,选用固体抗氧剂的熔点或熔程上限,不应低于塑料聚合物的加工温度。

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。

聚甲醛氧化或热氧化时,除生成自由基外,还同时脱除甲醛,甲醛进一步氧化成甲酸,使制品力学性能显著下降,一般使用受阻酚抗氧剂和协同稳定剂组成耐热氧稳定体系。

协同稳定剂包括两类物质,一类是高分子含氮化合物,如蜜胺、共聚聚酰胺等,主要作用是防止甲醛脱除;另一类是有机酸盐,如硬脂酸钙、柠檬酸钙等,在体系中做为酸承受体。聚甲醛对紫外光异常敏感,没有进行光稳定保护的制品,在阳光下暴露很短时间,表面即变得粗糙。一般使用苯并三唑紫外线吸收剂UV—P或受阻胺622、292[癸二酸二(1,2,2,6,6—五甲基—4—哌啶基)酯]对聚甲醛进行紫外光保护。在颜色允许时,炭黑是POM效果优异的紫外光屏蔽剂。

四川大学高分子研究所用酚类抗氧剂、紫外线吸收类光稳定剂及该所自制的高分子改性剂,对聚甲醛进行改性耐侯处理,经1000小时热氧老化和紫外光老化,未改性聚甲醛与改性聚甲醛的力学性能数据说明:改性聚甲醛的耐热氧老化性能、耐紫外光老化性能均优于未改性的聚甲醛。改性聚甲醛的色差变化也优于未改性的聚甲醛。

高分子改性剂对聚甲醛分子结构的特殊性稳定作用与抗氧剂、光稳定剂对聚甲醛的通常性稳定作用相协同,赋予了改性聚甲醛优良的耐侯性。



(抗氧剂、稳定剂TPPi)生产工艺

1.三氯氧磷直接法(又称热法) 苯酚以吡啶和无水苯为溶剂,在不超过10℃的温度下,缓缓加入氧氯化磷,然后在回流温度下,反应3~4h。冷却至室温后,反应物经水洗回收吡啶,离心脱水后,再用干燥的硫酸钠脱水,过滤除去硫酸钠。最后先常压蒸馏回收苯,再减压蒸馏,收集243~245℃(1.47kPa)的馏分,经冷却、结晶、粉碎即为成品。

2.苯酚熔融后,搅拌下在25℃下滴加三氯化磷,生成;然后升温至70℃通入氯气,生成二氯代磷酸三苯酯;再于50℃加水水解,生成磷酸三苯酯。最后水解产物用5%纯碱水溶液进行中和、水洗、蒸发和减压蒸馏,收集243~245℃(1.47kPa)的馏分,冷却、结晶、粉碎、包装即为成品。

(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。



聚合物材料是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量(通常可达10~106)化合物。例如聚氯乙烯分子是由许多氯乙烯分子结构单元“—CH2CHCl—”重复连接而成,因此“—CH2CHCl”—又称为结构单元或链节。由能够形成结构单元的小分子所组成的化合物称为单体,是合成聚合物的原料。

高分子材料无所不在,广泛渗透于人类生活的各个方面,在人们生活中发挥着巨大的作用。

人们使用高分子材料已有很长的历史,自然界的天然产物,如木材、皮革、橡胶、棉、麻、丝、淀粉以及硅酸盐等都是高分子材料。天然橡胶是人们最早发现的天然高分子材料之一,硝化纤维素是首先工业化的改性天然高分子材料,完全人工合成的高分子材料则首先是从酚醛树脂开始。

随着科学技术的进步和经济的发展,高强度、高韧性、耐高温、耐极端条件等高性能的高分子材料发展十分迅速,为电子、宇航工业等提供了必需的新材料。目前,高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展,使其由结构材料向具有光、电、声、磁、生物医学、仿生、催化、物质分离及能量转换等效应的功能材料方向扩展,如分离材料、导电材料、智能材料、贮能材料、换能材料、纳米材料、光导材料、生物活性材料、电子信息材料等的发展都表明了这种发展趋势。

与此同时,在高分子材料的生产加工中也引进了很多先进技术,如等离子体技术、激光技术、辐射技术等。而结构与性能关系的研究也由宏观进入微观(分子水平);从定性进入半定量或定量;由静态进入动态,正逐步实现在分子设计水平上合成并制备达到所期望功能的新材料。

高分子材料的分类方法有多种。例如:按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料;

按大分子主链结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料、无机高分子材料及元素有机高分子材料等;根据性能和用途,可分为橡胶、塑料、纤维、粘合剂、涂料、功能高分子材料、生物高分子材料等。


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