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亚磷酸酯辅助抗氧剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-16 12:01:39
亚磷酸酯辅助抗氧剂,在抗氧剂体系中起着重要作用,亚磷酸酯辅助抗氧剂除了具有杰出的分解氢过氧化物的能力(这是受阻酚主抗氧剂所不能的),同时还有良好的色泽保护能力,能将受阻酚抗氧剂被氧化后的染色基团漂浅。此外,亚磷酸酯辅助抗氧剂还能够提高聚合物的加工温度,与光稳定剂有良好的协同作用。

在PVC配方中一般认为亚磷酸酯主要起鳌合剂作用,它单独使用时无明显的稳定效果,但同金属皂并用后,能络合金属氯化物,改善耐热性和耐候性,保持透明性。它还能和有机锡、环氧化合物并用而显示协同效应。

它可以减少主稳定剂的用量,特别是价格昂贵的有机锡稳定剂的用量。有机亚磷酸酯广泛用于液体复合稳定剂中,约占总量的10%~30%,在PVC制品的配方中,特别是透明制品中有着较广泛的应用,用量一般在0. 3~1.0phr。

亚磷酸酯稳定PVC的各种方式及机理。PVC热降解脱氯化氢主要有自由基机理、离子机理和单分子机理等几种解释。目前普遍接受的是自由基链式反应机理。按此机理,PVC中存在的双键、支化点、残存引发剂端基、含氧结构等,经热或光活化产生自由基,在自由基引发下,PVC发生链式反应脱氯化氢而降解。

PVC脱氯化氢形成双键,由于烯丙基的活性,该反应不断进行,继续形成共扼双键,成为多烯结构而引起PVC变色。新的自由基又进一步引发PVC降解,形成链式反应,从而加剧PVC的降解。

亚磷酸酯通过不同手段和方式对PVC的稳定性产生作用,明斯凯尔和特罗伊茨长雅等人均进行过详细的研究,他们认为主要是通过阿布卓夫(Arbuzov)反应,使PVC大分子防止了初期着色,并改善了热稳定性。

(1)捕捉PVC降解中放出的氯化氢,抑制其自催化作用。

(2)置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子,抑制脱氯化氢。

(3)钝化有害金属离子:PVC树脂中或配混辅料中含有的金属离子如Fe、Mn等,在其热降解过程中生成的金属氯化物,尤其是ZnCI2, CdCI2具有强烈的促进PVC脱氯化氢的作用。亚磷酸酯能使这些离子钝化,防止其金属氯化物的析出,从而提高PVC制品的透明性。亚磷酸酯可以直接与金属盐类鳌合,防止产生金属氯化物,同时也可以直接鳌合金属氯化物。

(4)抗氧化作用:由于有机亚磷酸酯本身就是一种辅助抗氧剂,能捕捉氧和分解过氧化物。



(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



(5)抑制自由基:亚磷酸酯在PVC中稳定作用的机理相当复杂,很难讲哪种稳定作用大,有些还只是一种理论的推测。但不管亚磷酸酯的化学鳌合作用是否真实,实际应用中亚磷酸酯作为PVC防浊剂确实是十分有效的。此外,亚磷酸酯对含有铅盐、钡盐、钙盐的PVC塑料的透明度也有很好的改进作用。

(6)在压延成型和挤出成型时具有优异的剥离性,不粘辊和模具,提高生产速率,抑制淅出物的产生。

亚磷酸酯是有机辅助稳定剂中最有效的PVC稳定剂,从功能上来说,一般认为有以下四方面的作用:

(1)与防止金属氯化物的催化降解作用,从而提高聚合物的耐热性和耐候;

(2)与PVC分子中极易促使进一步脱氧化氢的不稳定烯丙基氯进行反应,生成磷酸酯而使产品稳定;

(3)作氯化氢的接受体,反应生成氧代烷和酸式亚磷酸酯,后者再与环氧化合物反应,生成新的亚磷酸酯;

(4)分解氢过氧化物,起氢过氧化物分解剂的作用。

的用途广泛,它能消除自由酚,使之不会对环境、健康及安全造成危害。亚磷酸、三壬基苯基酯常常用于美国FDA 所认可的非毒性领域。

凡是加入亚酸酯的各种塑料制品,耐热稳定性都有所提高,透明性变好,然而有机亚磷酸酯的最大缺点是易水解。


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