抗氧剂与光稳定剂

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基本要求: 基本要求: ①耐高温性能好，挥发低，无变色及污 染； ②在聚合物中容解度高，无喷霜现象， 效率较高； ③对光、热、水、氧的稳定性好，无抗 氧效率下降的情况出现； ④环保无毒，符合卫生标准要求。 2、新型抗氧剂 方向：无毒、耐热、高效、抗降解。
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B900 抗氧剂1076和抗氧剂 和抗氧剂168的复合物 一、化学成份:抗氧剂 化学成份 抗氧剂 和抗氧剂 的复合物 二、特性及用途: 特性及用途 本产品为一性能良好的抗氧化剂, 广泛应用于聚乙烯, 本产品为一性能良好的抗氧化剂 广泛应用于聚乙烯 聚丙 聚甲醛, 树脂, 树脂, 接著剂, 烯, 聚甲醛 ABS树脂 PS树脂 PVC, PC, 接著剂 橡胶及石 树脂 树脂 油产品等。对聚烯烃具有突出的加工稳定性和长效保护作用。 油产品等。对聚烯烃具有突出的加工稳定性和长效保护作用。 通过抗氧剂1076和抗氧剂 和抗氧剂168的协同作用 可有效地抑制塑料 的协同作用, 通过抗氧剂 和抗氧剂 的协同作用 的热降解和氧化降解。 的热降解和氧化降解。 三、添加量：0.1-0.3% 添加量： 无毒、 四、贮存与包装: 抗氧剂 贮存与包装 抗氧剂B900无毒、不易燃、不易爆、不腐 无毒 不易燃、不易爆、 贮存稳定性好。 蚀、贮存稳定性好。
c.硫代双酚 特点：不变色、无污染，与烷基双酚相比，抗 氧效率较高。与炭黑有良好的协同效应，广泛 的用于橡胶，乳胶及塑料工业中。 代表物： 抗氧剂300，耐热性优良，不变色、污染 性低，主要用于聚烯烃塑料，用量0.5%~1%. 抗氧剂2246-S，广泛用作无污染、不变色 的抗氧剂，用于聚烯烃制品，用量1.5%~2%.
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老化现象： 老化现象 ①外观的变化，如出现污渍、斑点裂缝及 光泽、颜色改变等。 ②物理性能的变化，包括溶解性、溶胀性、 流变性等。 ③力学性能的变化，如抗拉、伸长、弯曲 等。 ④电性能的变化，如介电损耗、击穿电压、 电阻等。
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老化的原因 外因： 外因： ①物理因素：如光、热、应力、电场、射 线等； ②化学因素如：氧、臭氧、重金属离子、 化学介质等； ③生物等因素：如微生物、昆虫等。高分 子老化和防老化的研究是分不开的，防老 化的目的在于提高高分子的使用寿命。
（1）、在PVC中的应用 一般选用二苯甲酮类、 苯并三唑类，同时要考虑与热稳定剂之间的相互影 响。 （2）、在PE中的应用 一般选用二苯甲酮类、苯 并三唑类及有机镍络合物等光稳定剂。 （3）、在PP中的应用 一般选用二苯甲酮类、苯 并三唑类、有机镍络合物及受阻胺类 （4）、在PS中的应用 选用二苯甲酮类、苯并三唑 类。 （5）、在ABS中的应用 单独使用紫外线吸收剂效 果不佳，但与抗氧剂并用，可显著提高其耐候性。炭 黑可有效提高ABS的耐候性。
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二、抗氧化的基本作用原理
①链终止型抗氧剂（主抗氧剂） 自由基捕获体：如碳黑、醌等； 电子给予体：如某些变价金属； 氢给予体：如仲芳胺、受阻酚化合物。 ②预防性抗氧剂（辅助抗氧剂） 过氧化物分解剂：如硫化物、亚磷酸酯等； 金属离子钝化剂：如酰胺和酰肼类化合物。
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三、塑料常用抗氧剂
常用的抗氧剂：受阻酚类、胺类、辅助抗氧剂，其 中以受阻酚类为主。 1、酚类抗氧剂 特点：优异的不变色性、无污染性、毒性小。 代表物： a.烷基单酚：抗氧剂264，是优良的通用型抗 氧剂，不变色、无污染，适用与白色或浅色制品及 食品包装，用量一般小于1%。但挥发性大，不适合 加工或使用温度高的塑料中。 抗氧剂1076是其改性品种。 8
常用的抗氧剂：
OH (H3C)3C C(CH3)3
CH3
2，6-二叔丁基-4-甲酚（264）
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b.烷基多酚 典型品种抗氧剂2246，挥发性小，用量 一般低于1%。 抗氧剂425，其特点是污染更性小； 抗氧剂CA为三元酚抗氧剂，具有良好 的稳定作用；用量0.02%~0.5%。 抗氧剂330也是一种三元酚抗氧剂，高 效、无污染、低挥发，加工稳定，无毒，可 用于食品包装；用量0.1%~0.5%。 抗氧剂1010是四元酚抗氧剂，可作为 10 无污染性高温抗氧剂。
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3、光猝灭剂
又称减活剂或消光剂，主要能将能量转 移。很少用于塑料厚制品，大多用于薄膜和 纤维，可与紫外线吸收剂并用。 主要是金属络合物，代表物有AM-101，光稳 定剂1084等。 AM-101：适用于聚烯烃和纤维，不适用于透 明制品，用量0.1~0.5份。 光稳定剂1084：对制品着色小，光稳定效率 高，适用于高温制品。
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3、光稳定剂的发展趋势
高效、复合、多功能、高附加值，同时开 发反应型光稳定剂新品种。
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内因： ①高分子材料的分子结构； ②所用助剂； ③加工方法。
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第二节
抗氧剂
一、聚合物的氧化降解 聚合物的降解是指聚合物分子量变小的 化学反应过程的总称，其中包括解聚、无规 断链、侧基和低分子物的脱除等反应。 影响降解的物理—化学因素很多，如热、 机械力、超声波、光、氧、水、化学药品、 微生物等。
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（3）苯并三唑类
苯并三唑类热稳定性优良，但价格高。 代表物有： UV-P：适用于透明和浅色制品，用量薄制品 0.1~0.5份，厚制品为0.05~0.2份。 UV-326：稳定效果好，对金属离子不敏感，挥 发性小，有抗氧作用，初期易着色。 UV-327：化学稳定性好，挥发性小，毒性小， 与聚烯烃相容性好。 UV-5411：挥发性小，初期着色性小。
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4、自由基捕捉剂
简称受阻胺类光稳定剂（HALS），几乎 不吸收紫外线，主要对聚合物分子链起到稳 定作用，是目前公认的高效光稳定剂。 代表物有： LS-744：相容性好，不着色、耐水解、毒性 低、不污染，耐热加工性能好，可与抗氧剂 和紫外线吸收剂并用。
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LS-770：效能高，与抗氧剂并用，能提高耐 热性能，与紫外线吸收剂并用，能提高耐光 效果。 GW-540：特点是与聚烯烃相容性好，光防护 性能突出，具有一定的抗热氧老化作用，用 量0.3~0.5份。 PDS：与聚烯烃相容性好，耐抽提性能好， 厚度效应小，无毒无味。
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第三节 光稳定剂
一、塑料的光老化 1、太阳光辐射 （紫外线破坏作用） 2、塑料的光氧老化 （聚合物分子链断裂或 者交联）
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二、光稳定剂及其作用机理
1、光屏蔽屏蔽剂 反射或者吸收紫外线，代表物有：炭黑、 二氧化钛、氧化锌。 2、紫外线吸收剂 能够吸收紫外线，并能将能量释放或者 消耗掉，代表物有：二苯甲酮类、水杨酸酯 类、苯并三唑类
抗氧剂与光稳定剂
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第一节 概述 （1）高分子材料的老化现象 ）
高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由 于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以 致最后丧失使用价值，这种现象就是老化 老化。老化 老化 是一种不可逆的变化，它是高分子材料的通病。 可以通过对高分子老化过程的研究，采取适 当的防老化措施，提高材料的耐老化的性能，延 缓老化的速率，以达到延长使用寿命的目的。
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三、光稳定剂的应用
1、光稳定剂的选用原则 （1）树脂的敏感波长与紫外线吸收剂的有效 波长的一致性。 （2）与其他助剂的协同效应 主要考虑与抗氧剂和热稳剂的协同效应， 减少产生对抗效应。 （3）光稳定剂的并用 制品的厚度和稳定剂的用量 薄制品和纤 维要求加入的浓度高些，厚制品则较低。 29
2、光稳定剂在塑料中的应用
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防老剂RD
本品为琥珀至灰白色树脂状粉天，无毒。 软化点不低于74℃。能溶于丙酮、苯、氯仿、 二硫化碳、微溶于石油烃；不溶于水。能抑 制条件较苛刻的氧化，热老化及天候老化作 用，但对屈挠龟裂防护效果较差。 不喷霜、有轻微污染性。一般用量范围为 0.5~2份，最高可达3成份。
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3、辅助抗氧剂 主要包括：硫代酯、亚磷酸酯、金属离子钝化剂。 （1）硫代酯 ：代表物为DLTP和DSTP，都可与酚 类抗氧剂并用，产生协同效应。 （2）亚磷酸酯：可与酚类抗氧剂协同使用，在 PVC中又是常用的辅助热稳定剂。 代表物TNP,无污染、无毒，用量0.1%~0.3% 抗氧剂168可与酚类抗氧剂、金属皂类稳定 剂并用，是复合抗氧剂的主要成分。
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2、 胺类抗氧剂 特点：胺类对氧、臭氧的防护效果较好，对 热、光、铜害的防护作用也很突出。 缺点：具有较强的变色性和污染性，主要用于 橡胶制品。 代表物：防老剂A、防老剂D、防老剂RD、防 老剂H等。
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防老剂A
本品为黄褐色至紫色结晶状物质，纯品为 无色片状结晶，因含少量甲萘胺及苯胺，有 毒，不可与皮肤接触。 比重为1.16~1.17,熔点不低于52.0℃。易 溶于丙酮、乙酸乙酯、苯、乙醇、氯仿、四 氯化碳；可溶于汽油；不溶于水。日光及空 气中渐变紫色。易燃。 在橡胶中的溶解度高达5%，比防老剂D 大，用量在3~4份时不喷霜，故可增加用量以 提高防护效能。防老剂A有污染性及迁移性。 13 一般用量范围为1~2份，最高可达5份。
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（3）金属离子钝化剂 一种辅助抗氧剂，主要防止重金属离子对 聚合物的氧化催化作用，又称为金属钝化剂， 金属螯合剂，早期也称为铜抑制剂。 以双亚水杨基二胺为主，常与酚类抗氧 剂或过氧化物分解剂并用，用量一般为 0.3%~0.5%。
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四、抗氧剂的应用
1、抗氧剂在塑料中的应用 （1）抗氧剂的性质 主要考虑变色及污染性 （2）加工及环境因素的影响 （3）抗氧剂的配合 利用协同效应 （4）正确使用抗氧剂的用量
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（1）二苯甲酮类
UV-9： 几乎不吸收可见光，适用于浅色 透明制品，对光、热稳定性良好， 在200 ℃时不分解，但升华损失 大，可用于油漆和各种塑料，用量 0.1~0.5份。 UV-531： 与大多数聚合物相容，挥发性低， 几乎无色，主要用于聚烯烃，用量 0.5份左右。
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（2）水杨酸酯类
UV-TBS：价廉，性能好，但光照下有变黄的 0.2~1.5 倾向，用量0.2~1.5份。 UV-BAD：与树脂相容性好，价低，用量 0.2~4份。
防老剂D
本品为浅灰色至浅棕色粉末，纯品为白色粉末。比 重为1.18,熔点不低于104℃。易溶剂于丙酮、乙酸乙酯、 二硫化碳、氯仿；可溶于乙醇、四氯化碳；不溶于汽油 和水。 在空气及日光下逐渐变为灰黑色，但不影响防护效 果。易燃。 稍优于防老剂A。 若与防老剂4040或 4010NA并用，抗热、氧、屈挠龟裂以及抗臭氧老化性 能均有显著增加。 在干胶中易分散于水中。在橡胶中的溶解度比防老 剂A低，约为1.5%。当用量超过2份时会喷霜，与防老 剂A并用则可避免。具污染性，不适于浅色制品。用量 范围一般为0.5~2份。这类防老剂因原料易得、制造简 单、价格低廉，故目前在国内还占有一定的地位 。