改性助劑增強工程塑料耐候性

更新時間：2022-01-05

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　　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"，能夠絡合過渡金屬離子，防止其催化聚合物樹脂的氧化降解反應，典型的結構如酰肼類化合物等。

　　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。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，并通過分子內能量轉移將有害的光能轉變?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。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合物。自由基捕獲劑以受阻胺為官能團，其相應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，迄今已經發(fā)展成為品種最多、產耗量最大的光穩(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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