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改性助劑增強工程塑料耐候性

  抗氧劑

  以抑制聚合物樹脂熱氧化降解為主要功能的助劑,屬于抗氧劑的范疇。抗氧劑是塑料穩(wěn)定化助劑主要的類型,幾乎所有的聚合物樹脂都涉及到抗氧劑的應(yīng)用。按照作用機理,傳統(tǒng)的抗氧劑體系一般包括主抗氧劑、輔助抗氧劑和重金屬離子鈍化劑等。主抗氧劑以捕獲聚合物過氧自由基為主要功能,又有“過氧自由基捕獲劑"和“鏈終止型抗氧劑"之稱,涉及芳胺類化合物和受阻酚類化合物兩大系列產(chǎn)品。輔助抗氧劑具有分解聚合物過氧化合物的作用,也稱“過氧化物分解劑",包括硫代二羧酸酯類和亞磷酸酯化合物,通常和主抗氧劑配合使用。重金屬離子鈍化劑俗稱“抗銅劑",能夠絡(luò)合過渡金屬離子,防止其催化聚合物樹脂的氧化降解反應(yīng),典型的結(jié)構(gòu)如酰肼類化合物等。

  隨著聚合物抗氧理論研究的深入,抗氧劑的分類也發(fā)生了一定的變化,突出的特征是引入了“碳自由基捕獲劑"的概念。這種自由基捕獲劑有別于傳統(tǒng)意義上的主抗氧劑,它們能夠捕獲聚合物烷基自由基,相當于在傳統(tǒng)抗氧體系中增設(shè)了一道防線。此類穩(wěn)定化助劑而今見諸報道的主要包括芳基苯并呋喃酮類化合物、雙酚單丙烯酸酯類化合物、受阻胺類化合物和羥胺類化合物等,它們和主抗氧劑、輔助抗氧劑配合構(gòu)成的三元抗氧體系能夠顯著提高塑料制品的抗氧穩(wěn)定效果。應(yīng)當指出,胺類抗氧劑具有著色污染性,多用于橡膠制品,而酚類抗氧劑及其與輔助抗氧劑、碳自由基捕獲劑構(gòu)成的復合抗氧體系則主要用于塑料及艷色橡膠制品。

  熱穩(wěn)定劑

  如果不加說明,熱穩(wěn)定劑專指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物加工所使用的穩(wěn)定劑。聚氯乙烯及氯乙烯共聚物屬熱敏性樹脂,它們在受熱加工時極易釋放氯化氫,進而引發(fā)熱老化降解反應(yīng)。熱穩(wěn)定劑一般通過吸收氯化氫,取代活潑氯和雙鍵加成等方式達到熱穩(wěn)定化的目的。

  工業(yè)上廣泛應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑品種大致包括鹽基性鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類、有機銻類等主穩(wěn)定劑和環(huán)氧化合物類、亞磷酸酯類、多元醇類、個二酮類等有機輔助穩(wěn)定劑。由主穩(wěn)定劑、輔助穩(wěn)定劑與其他助劑配合而成的復合穩(wěn)定劑品種,在熱穩(wěn)定劑市場具有舉足輕重的地位。

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  光穩(wěn)定劑

  光穩(wěn)定劑也稱紫外線穩(wěn)定劑,是一類用來抑制聚合物樹脂的光氧降解,提高塑料制品耐候性的穩(wěn)定化助劑。根據(jù)穩(wěn)定機理的不同,光穩(wěn)定劑可以分為光屏蔽劑、紫外線吸收劑、激發(fā)態(tài)猝滅劑和自由基捕獲劑。

  光屏蔽劑多為炭黑、氧化鋅和一些無機顏料或填料,其作用是通過屏蔽紫外線來實現(xiàn)的。紫外線吸收劑對紫外線具有較強的吸收作用,并通過分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)移將有害的光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的熱能形式釋放,從而避免聚合物樹脂吸收紫外線能量而誘發(fā)光氧化反應(yīng)。紫外線吸收劑所涉及的化合物類型較多,主要包括二苯甲酮類化合物、苯并三唑類化合物、水楊酸酯類化合物、取代丙烯腈類化合物和三嗪類化合物等。激發(fā)態(tài)猝滅劑意在猝滅受激聚合物分子上的能量,使之回復到基態(tài),防止其進一步導致聚合物鏈的斷裂。激發(fā)態(tài)猝滅劑多為一些鎳的絡(luò)合物。自由基捕獲劑以受阻胺為官能團,其相應(yīng)的氮氧自由基是捕獲聚合物自由基的根本,而且由于這種氮氧自由基在穩(wěn)定化過程中具有再生性,因此光穩(wěn)定效果非常突出,迄今已經(jīng)發(fā)展成為品種最多、產(chǎn)耗量最大的光穩(wěn)定劑類別。當然,受阻胺光穩(wěn)定劑的作用并不僅僅局限在捕獲自由基方面,研究表明,受阻胺光穩(wěn)定劑往往同時兼?zhèn)浞纸鈿溥^氧化物、猝滅單線態(tài)氧等作用。

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