抗氧剂与光稳定剂
塑料抗氧剂和光稳定剂的作用、主要功能及应用技术
136
40
192
62
注:循环空气老化箱中的手动弯曲破坏
HALS 对于0.1mm厚LLDPE薄膜的热氧化稳定性
添
加
剂
无
0.03% 1076
0.03ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1010
0.02% 1010 + 0.08% 168
0.01% 1076 + 0.04% 168 + 0.05%HALS622
0.01% 1076 + 0.04% 168 + 0.05%HALS944
塑料抗氧剂和光稳定剂的作用、 主要功能及应用技术
1 抗氧剂、光稳定剂的作用与功能
塑料材料因分子结构不同,或同分子结构因聚合 工艺不同、加工工艺不同、使用环境和条件不同, 自身的热氧化、光氧化反应速度和抗热氧化、光氧 化反应能力有很大不同。
抗氧剂和光稳定剂是添加于塑料材料中,有效地 抑制或降低塑料大分子的热氧化、光氧化反应速度, 显著地提高塑料材料的耐热、耐光性能,延缓塑料 材料的降解、老化过程,延长塑料制品使用寿命的 塑料助剂。
国内受阻胺光稳定剂的消费量占国内光稳定剂 消费总量的65%左右。
紫外线吸收型光稳定剂
紫外线吸收型光稳定剂通称为紫外线吸收剂, 这类光稳定剂是利用自身分子结构,将光能转 换成热能,避免塑料材料发生光氧化反应而起 到光稳定作用。紫外线吸收剂根据分子结构不 同分为二苯甲酮类和苯并三唑类等。
国内二苯甲酮类光稳定剂和苯并三唑类光稳定 剂消费量分别占国内光稳定剂消费总量的25% 和 10%左右。
受阻酚抗氧剂
是塑料材料的主抗氧剂,其主要作用是与塑料 材料中因氧化产生的氧化自由基R·、ROO·反 应,中断活性链的增长。受阻酚抗氧剂按分子 结构分为单酚、双酚、多酚、氮杂环多酚等品 种。
抗氧剂、光稳定剂
文档名称:集虹公司培训教材 内部公开
- 1 - 抗氧剂、光稳定剂篇
1. 抗氧剂的主要品种?
答:受阻酚类.亚磷酸酯类、硫化酯类、复合类。
2. 抗氧剂选用的主要原则?
答:与塑胶的相容性.迁移性、稳定性、加工性、环境和卫生性。
3. 光稳定剂的主要分类?
答:苯并三唑类、二苯酮类、受阻胺类。
4. 光稳定剂主要作用。
答:屏闭光线吸收并转移光能,量狡灭和捕获自由基。
5. 光稳定剂和抗氧剂主要用处?
答:加抗氧剂和光稳定剂主要是提高塑胶材料耐热耐氧耐光和稳定性。
6. 抗氧剂的选择应注意几点?
1)颜色稳定性。
2)热稳定性。
3)水解稳定性 。
4)溶解性,相容性和迁移性 。
5)挥发性 。
6)物理状态及其他。
7.光稳定剂的作用机理,可以将其分为哪几类?
1)光屏蔽剂 2)紫外线吸收剂 3)猝灭剂 4)自由基捕获剂。
塑料中使用的添加剂
用于塑料成型加工品的一大类助剂,包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂和增白剂(见颜料)、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。
其中着色剂、增白剂和填充剂不是塑料专用化学品,而是泛用的配合材料。
塑料助剂是在聚氯乙烯工业化以后逐渐发展起来的。
20世纪60年代以后,由于石油化工的兴起,塑料工业发展甚快,塑料助剂已成为重要的化工行业。
根据各国塑料品种构成和塑料用途上的差异,塑料助剂消费量约为塑料产量的8%~10%。
目前,增塑剂、阻燃剂和填充剂是用量最大的塑料助剂。
增塑剂一类可以在一定程度上与聚合物混溶的低挥发性有机物,它们能够降低聚合物熔体的粘度以及产物的玻璃化温度和弹性模量。
其作用机理是基于增塑剂分子对聚合物分子链间引力的削弱。
增塑剂是最早使用的塑料助剂。
19世纪下半叶,就曾采用樟脑和邻苯二甲酸酯作硝酸纤维素的增塑剂。
1935年聚氯乙烯工业化后,增塑剂得到广泛应用。
目前,约80%用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物,其余用于纤维素衍生物、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然和合成橡胶。
软质聚氯乙烯平均外加45%~50%(质量,下同)增塑剂。
由于不需或仅少量添加增塑剂的硬质聚氯乙烯的迅速发展,增塑剂在许多工业发达国家的增长率已低于聚氯乙烯。
中国聚氯乙烯软质制品仍占很大比例,故增塑剂仍将有较快的发展。
邻苯二甲酸酯类是增塑剂的主体,其产量约占增塑剂总产量的80%左右,其中邻苯二甲酸二辛酯(简称DOP)是最重要的品种。
生产规模较小的增塑剂有:己二酸和癸二酸的酯类(具有良好耐寒性),磷酸酯类(具有阻燃作用),环氧油和环氧酯类(与热稳定剂有协同作用),偏苯三酸酯和季戊四醇酯(耐热性较好),氯化石蜡(辅助增塑剂和阻燃增塑剂),烷基磺酸苯酯(辅助增塑剂)。
热稳定剂主要功能是防止加工时的热降解,也有防止制品在长期使用过程中老化的作用。
用量较大的是聚氯乙烯和氯乙烯共聚物的热稳定剂。
热稳定剂在软质制品中的用量为2%左右,而在硬质制品中为3%~5%。
塑料耐候剂的种类
塑料耐候剂的种类塑料耐候剂是一种广泛应用于塑料制品中的添加剂,它能够提高塑料制品的耐候性能,延长其使用寿命。
根据其化学结构和性质的不同,塑料耐候剂可以分为多种类型。
下面将介绍几种常见的塑料耐候剂。
1. 紫外线吸收剂紫外线吸收剂是一种能够吸收紫外线辐射的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
紫外线吸收剂能够吸收紫外线能量,将其转化为热能,从而保护塑料制品免受紫外线的破坏。
常见的紫外线吸收剂有苯酚类、苯甲酸类和苯酮类等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
2. 光稳定剂光稳定剂是一种能够抵抗光照引起的氧化和降解的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
光稳定剂能够吸收光照中的能量,将其转化为热能,从而阻止塑料制品的氧化和降解。
常见的光稳定剂有有机锡类、有机锑类和有机铅类等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
3. 抗氧剂抗氧剂是一种能够抵抗氧气引起的氧化反应的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
抗氧剂能够与氧气反应,形成稳定的化合物,从而阻止塑料制品的氧化反应。
常见的抗氧剂有酚类、胺类和磷酸酯类等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
4. 交联剂交联剂是一种能够使塑料分子之间形成交联结构的化合物,常用于塑料制品中以提高其耐候性能。
交联剂能够增加塑料的热稳定性和机械强度,从而使塑料制品更加耐候。
常见的交联剂有过氧化物、有机过硫酸盐和有机过氧化物等,它们在塑料中的使用能够有效延长塑料制品的使用寿命。
塑料耐候剂的种类包括紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧剂和交联剂等。
这些耐候剂在塑料制品中的使用能够提高其耐候性能,延长其使用寿命。
通过选择合适的塑料耐候剂,可以使塑料制品在户外环境中更加耐用,并减少对环境的污染。
因此,塑料耐候剂在塑料工业中具有重要的应用价值。
光稳定剂770
丙 酮
醋酸乙酯 19
24 苯
水 46
< 0.01
用 途 用作光稳定剂,适用于聚丙烯、高密度聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、ABS树脂 等,其光稳定效果优于目前常用的光稳定剂。与抗氧剂并用,能提高耐热性,与紫外光吸收剂并用亦有协同作用,能进一步提高光稳定效果。
首页 | 公司简介 | 产品介绍 | 联系方式 | 新闻中心 | 企业资质 | 在线订单| ENGLISH 网站地图 网站管理 邮箱登录
鲁ICP备05007148号
产品名称: 光稳定剂770
详细信息:
化学名称 双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯,bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebS号 [52829-07-9]
熔点 81℃-85℃
含量 ≥99.0%
灰份 ≤0.1%
挥发份 ≤0.5%(105℃ 2小时)
分子量 480.74
性 质 白色结晶粉末 /白色颗粒,有效氮含量5.83%,熔点81~85℃。在有机溶剂中的溶解度(g/100g 溶剂,20℃)如下表。
毒 性 本品毒性低。日本、加拿大、美国等国许可本品用于接触食品的聚烯烃塑料中,日本和美国规定最大用量为0.5%,加拿大规定最大用量为0.35%。
烟台市裕盛化工有限公司 版权所有(C)2009 网络支持 中国化工网 全球化工网 生意宝
首页 | 公司简介 | 产品介绍 | 联系方式 | 新闻中心 | 企业资质 | 在线订单| ENGLISH 网站地图 网站管理 邮箱登录
产品名称: 抗氧剂YS245
详细信息:
产品名称:抗氧剂 XH-245; 抗氧剂 2450; 三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯
PVC胶料生产工艺问题
PVC为聚氯乙烯(polyvinyl choride)的英文宿写,它是由氯乙烯单体聚合而成的一种高分子化合物。
聚氯乙烯塑料是目前使用最广泛的用塑料之一,其产品种类繁多,性能各异;困而相应的生产加工方式也就多种多样,如压延成型、挤出成型、注射成型、模塑成型等。
加工方式不同,生产工艺和技术也就千差万别。
电线电缆用PVC胶料主要是通过挤出成型方式的,下面我就同大家一起来探讨一下PVC胶粒生产方面的一些基础知识。
PVC胶粒是由PVC树脂加上增塑剂、稳定剂、填充剂等多种助剂经混合、混炼,然后押出造粒而成。
在胶料生产中,影响产品品质及生产效率的因素主要有五个:即设备、原材料、配方、配色、和生产工艺。
选用不同的生产设备,具体的生产流程就会的一定的差别。
一、胶料生产流程二、胶粒生产设备PVC造粒生产线主要包括三大部分:即计量供料设备,混合储料设备以及押出造粒设备。
1.计量供料设备包括PVC粉、碳酸钙等粉体原材料料仓,增塑剂、液体安定剂贮罐,输送装置,计量仪器等。
计量供料系统有自动和人工之分,自动计量系统则PVC粉、增塑剂、碳酸钙甚至粉体安定剂均以自动仪器计量,生产时只需将配方输入控制盘,设定好相关程序,即可完成从计量到混合的操作,半自动或人工计量则原材料部分或全部由人工称量再加入混合机。
自动计量供料系统采用全封闭操作,因此生产操作简单,现场环境较好,不过由于仪器系统复杂,精确度要求高,因而对使用环境要求高,维护较麻烦,一旦维护不好则容易失控甚至瘫痪。
因此目前胶料厂大多采用半自动系统,即增塑剂自动计量和输送,其它原材料采用人工计量。
2.混合储料设备,一般包括高速混合机和冷却混合机两部分,高速混合机和泠拌机根据混合缸容积大小有很多规格,一般胶料厂常采用300L/800L和500L/1000L组合,打样则多采用50L小混合机,高速混合机与冷缸之间以及冷缸与押出机料斗之间均以料筒连接。
3.押出造粒设备主要有挤出机和切粒机两部分,挤出机又有单螺杆挤出机和双螺杆挤出机两大类。
注塑胶料性能及成型特性
相关的常见物理性能
1.比重(密度)★
塑料的 比重 是指在一定的温度下,秤量试样的重量 与同体积水的重量之比值,单位为 g/cm3 ,常用液 体浮力法作测定方法。
2.吸水性 ★
塑料的 吸水性 是指规定尺寸的试样浸入一定温度 (25±2)℃的蒸馏水中,经过 24小时后所吸收的 水份量;吸收水份以后影响其尺寸及形状,吸水率 用重量表达时,常以 %表示。
常用非结晶型塑料: ABS、PS、PC、PVC、PPO等
分類方法之應用領域
按照應用 領域劃分
通用塑料
原料來源豐 富,產量大, 價格便宜,加 工容易,一般 作為非結構材 料使用
工程塑料
聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯
通用工程塑料
特種工程塑料
發展應用史
1909 年,美國 General Bakelite 公司,以酚醛和甲醛為原料,實 現了世界上第一個合成樹脂 ---酚醛樹脂的工業化生產。
熱塑性
聚乙烯 特點:可 聚氯乙烯 以反復成 聚苯乙烯 型使用, 聚碳酸酯 且化學結 聚甲醛 構不變 等等
熱固性
酚醛塑料
氨基塑料 等等
特點:受 熱塑化的 同時化學 結構發生 變化
分類方法之結晶狀態
按照結晶 狀態劃分
結晶性塑料
在適當的條件 下分子呈規則形狀 和有序排列。
非結晶性塑料 即:無定形塑料
聚乙烯 聚甲醛 聚苯乙烯 聚丙烯 聚酰胺 聚四氟乙烯
分類方法:
分類
A.化學結構
B.受熱行為
C.結晶狀態
D.應用領域
E.其它(特殊單位的社內區分)
按照化學 結構劃分
分類方法之化學結構
1.聚烯烴類 2.聚苯乙烯類 3.聚氯乙烯類 4.聚丙烯酸酯類 5.聚酰胺類 6.聚醚類 7.聚酯類 8.含氟聚合物類 9.有機硅聚合物類
抗氧剂与光稳定剂
内因: ①高分子材料的分子结构; ②所用助剂; ③加工方法。
5
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。
常用的抗氧剂:
(H3C) 3C
OH C(CH 3)3
CH3
2,6-二叔丁基-4-甲酚(264)
9
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
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
14
单、价格低廉,故目前在国内还占有一定的地位 。
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。
(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。
30
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ新品种。
塑料成型添加剂
塑料成型添加剂塑料成型加工添加剂一大类助剂,包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂和增白剂(见颜料)、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。
其中着色剂、增白剂和填充剂不是塑料专用化学品,而是泛用的配合材料。
塑料助剂是在聚氯乙烯工业化以后逐渐发展起来的。
20世纪60年代以后,由于石油化工的兴起,塑料工业发展甚快,塑料助剂已成为重要的化工行业。
根据各国塑料品种构成和塑料用途上的差异,塑料助剂消费量约为塑料产量的8%~10%。
目前,增塑剂、阻燃剂和填充剂是用量最大的塑料助剂。
增塑剂一类可以在一定程度上与聚合物混溶的低挥发性有机物,它们能够降低聚合物熔体的粘度以及产物的玻璃化温度和弹性模量。
其作用机理是基于增塑剂分子对聚合物分子链间引力的削弱。
增塑剂是最早使用的塑料助剂。
19世纪下半叶,就曾采用樟脑和邻苯二甲酸酯作硝酸纤维素的增塑剂。
1935年聚氯乙烯工业化后,增塑剂得到广泛应用。
目前,约80%用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物,其余用于纤维素衍生物、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然和合成橡胶。
软质聚氯乙烯平均外加45%~50%(质量,下同)增塑剂。
由于不需或仅少量添加增塑剂的硬质聚氯乙烯的迅速发展,增塑剂在许多工业发达国家的增长率已低于聚氯乙烯。
中国聚氯乙烯软质制品仍占很大比例,故增塑剂仍将有较快的发展。
邻苯二甲酸酯类是增塑剂的主体,其产量约占增塑剂总产量的80%左右,其中邻苯二甲酸二辛酯(简称DOP)是最重要的品种。
生产规模较小的增塑剂有:己二酸和癸二酸的酯类(具有良好耐寒性),磷酸酯类(具有阻燃作用),环氧油和环氧酯类(与热稳定剂有协同作用),偏苯三酸酯和季戊四醇酯(耐热性较好),氯化石蜡(辅助增塑剂和阻燃增塑剂),烷基磺酸苯酯(辅助增塑剂)。
热稳定剂主要功能是防止加工时的热降解,也有防止制品在长期使用过程中老化的作用。
用量较大的是聚氯乙烯和氯乙烯共聚物的热稳定剂。
热稳定剂在软质制品中的用量为2%左右,而在硬质制品中为3%~5%。
农药制造中的稳定剂与增效剂选择
农药制造中的稳定剂与增效剂选择农药的稳定性和效果是农药制造中非常重要的两个方面。
稳定剂和增效剂的选择直接影响着农药的质量和效果。
稳定剂的选择稳定剂的主要作用是提高农药的稳定性和延长其保质期。
在农药制造过程中,农药的化学性质会受到各种因素的影响,如温度、湿度、光照等,容易发生分解、聚合等反应,导致农药的失效。
因此,选择合适的稳定剂是保证农药质量的关键。
常用的稳定剂有:1.抗氧剂:抗氧剂是一种能够抑制氧气或其他自由基对农药的氧化作用的化学物质。
常用的抗氧剂包括二茂铁、硫代硫酸钠、抗坏血酸等。
2.光稳定剂:光稳定剂是一种能够吸收紫外线并转化为热能的化学物质,从而减少农药受到的光照影响的稳定剂。
常用的光稳定剂包括二苯甲酮、苯并三唑等。
3.酸碱稳定剂:酸碱稳定剂是一种能够调节农药溶液的pH值的化学物质,从而减缓农药的分解速率的稳定剂。
常用的酸碱稳定剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠等。
4.分散剂:分散剂是一种能够增加农药颗粒的分散性的化学物质,从而提高农药的稳定性的稳定剂。
常用的分散剂包括聚乙二醇、硅藻土等。
增效剂的选择增效剂的主要作用是提高农药的效果和降低农药的使用量。
通过与农药混合使用,能够增强农药的杀虫、杀菌、除草等效果,从而减少农药的使用量,降低农药对环境的污染。
常用的增效剂有:1.表面活性剂:表面活性剂是一种能够增加农药在植物表面或害虫体表的吸附性的化学物质,从而提高农药的渗透性和附着性的增效剂。
常用的表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂等。
2.载体剂:载体剂是一种能够将农药均匀地分散在植物或土壤中的化学物质,从而提高农药的渗透性和持久性的增效剂。
常用的载体剂包括黏土、高岭土等。
3.渗透剂:渗透剂是一种能够增加农药在植物或害虫体内的渗透性的化学物质,从而提高农药的效果的增效剂。
常用的渗透剂包括尿素、硝酸铵等。
4.生物增效剂:生物增效剂是一种能够增加农药的生物活性的化学物质,从而提高农药的效果的增效剂。
一文搞懂弹性体常用助剂那些事儿,没有比这更全的了
一文搞懂弹性体常用助剂那些事儿,没有比这更全的了润滑剂一、润滑剂润滑剂是为了改善塑料在加工成型时的流动性和脱模性,从而提高制品性能的一种添加助剂。
主要润滑剂的品种及性质如下:1、烃类润滑剂(1)石蜡溶于有机溶剂,在树脂中分散性、相容性、热稳定性均差,用量一般在0.5%以下,尽管石蜡属于外润滑剂,但是非极性直链烃,不能润湿金属表面,即不能阻止PVC粘金属壁,只有和硬脂酸钙并用时,才能发挥协同效应。
(2)液体石蜡在挤出和注射加工时,作为PVC的内润滑剂,与树脂相容剂差,添加量一般为0.3%-0.5%,过多时反而使加工性能变坏。
(3)微晶石蜡润滑性和热稳定性好,但分散性差,用量一般为0.1%-0.2%,最好与硬脂酸丁酯、高级脂肪酸并用。
(4)氯化石蜡与PVC树脂相容性好,但透明性较差,还起增塑剂作用,用量在0.3%以下和其他润滑剂并用效果较好。
若作为辅助增塑剂用,其添加量可大些。
2、脂肪酸类(1)硬脂酸十八烷酸:微溶于水,能溶于有机溶剂,用量在0.5%以下。
(2)其他:羟基硬脂酸、蓖麻油酸,其稳定性稍差。
3、脂肪族酰胺类和脂类(1)硬脂酰胺可用于透明制品,与高级醇并用,可改善热稳定性和润滑性,用量0.3%-0.8%,还做烯烃类的滑爽剂。
(2)己烯基双硬质酰胺(EBS)具有较好的内外、润滑作用,还具有抗静电性能,主要用于PVC、PP、PS、ABS、PF、PE等树脂中,是一种高熔点润滑剂,用量为0.5%-2%。
(3)硬脂酸丁酯常用做脱模剂,适用于透明制品。
(4)油酸酰胺用于PP、PE的滑爽剂及薄膜的抗黏连剂,用量0.2%-0.5%。
4、金属皂类(1)硬脂酸锌适用于聚烯烃,ABS等,用量为0.3%。
(2)硬脂酸钙适用于通用塑料,外润滑用,用量0.2%-1.5%。
其他硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸铅与上述皂类一样,既有热稳定作用,又有润滑作用。
5、复合润滑剂复合润滑剂不仅使用方便,而且润滑性能好,能使内部和外部润滑性能相平衡;在挤出过程中,使初期、中期、后期润滑效果相互平衡。
受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理
综述受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。
但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。
汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。
受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。
但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。
因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。
近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导意义1 受阻酚类抗氧剂的作用机理聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。
经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。
反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。
在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00 .,使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。
按作用机理,抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。
主抗氧剂能够与自由基R.,ROO .反应,中断活性链的增长。
辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成,分解氢过氧化物,钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。
作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(~OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。
由于一OH受到空间障碍,H原子容易从分子上脱落下来,与过氧化自由基(ROO .)、烷氧自由基(RO.)、羟自由基(.OH)等结合使之失去活性,从而使热氧老化的链反应终止,这种机理即为链终止供体机理[2]。
高分子助剂 第三章 稳定剂(抗氧剂)2
抗氧剂的近况与发展趋势 酚类抗氧剂
提高其抗氧效率 降低其毒性
含磷化合物
改善耐水性 提高耐热性
本节主要内容
• 抗氧剂的概念及其作用机理 • 主抗氧剂和辅抗氧剂的区别及主抗氧剂的 基本条件 • 胺类抗氧剂和酚类抗氧剂各有何优缺点 • 两种主抗氧剂和两种辅抗氧剂的搭配使用
作业
• 胺类抗氧剂和酚类抗氧剂各有何优缺点? 其代表分别是什么?请写出其结构式 • 主抗氧剂的三个基本条件 • 什么是抗氧剂1010?
抗氧剂各论
酚类抗氧剂
X
X
1.烷基单酚 烷基单酚
分子量较小; 分子量较小;
OH
(H 3C)3C
OH
CH 3
HO
R 挥发和抽出损失都比较大; 挥发和抽出损失都比较大;
X
(H 3C) 3C
抗老化能力弱。 抗老化能力弱。
2,6-二丁基四甲酚(BHT) 二丁基四甲酚( 二丁基四甲酚 )
烷基多酚
分子量增加, 分子量增加,挥发性降低 阻碍酚在整个分子中所占的比例, 阻碍酚在整个分子中所占的比例,提高了其抗氧效率
26二丁基四甲酚bhtohoh分子量增加挥发性降低阻碍酚在整个分子中所占的比例提高了其抗氧效率抗氧剂2246是典型的品种即22亚甲基双4甲基6丁基苯酚熔点很高在130以上挥发性大大降低用于合成或天然橡胶的制品能防护热氧化且能钝化变价金属离子
高分子助剂 第三章 稳定化助剂
第一节 抗氧剂
1、抗氧剂概述 、
H
R1 N H
N R2
硫代酯与亚磷酸酯
R O R O
硫代酯多可与酚类抗氧剂 并用,产生协同效应。 并用,产生协同效应。且 毒性小,气味小, 毒性小,气味小,可用于 包装薄膜。 包装薄膜。但由于分子量 3 较小,因而挥发性较大。 较小,因而挥发性较大。
抗氧剂、光稳定剂在聚碳酸酯和改性材料中的应用技术
2021年第1期(总第145期)塑料助剂1抗氧剂、光稳定剂在聚碳酸酯和改性材料中的应用技术李杰(北京加成助剂研究所,北京,100070)摘要:简单介绍了抗氧剂和光稳定剂作用、功能和类别。
列举了不同抗氧剂、光稳定剂条件下 聚碳酸酯和ABS改性合金材料热老化试验的数据:亚嶙酸酯抗氧剂和受阻酚抗氧剂的配合体系,可以 有效保护聚碳酸酯的相对黏度和色泽,提高PC/ABS合金拉伸强度和缺口冲击强度;使用紫外线吸收剂 可以有效地延缓聚碳酸酯变黄并适当保持强度;经试验或实际应用确定的抗氧剂、光稳定剂体系,抗 氧剂、光稳定剂只是在确定的条件下才能有确定的作用,确定的条件有微小变化,抗氧剂、光稳定剂 的作用与功能可能受到较大影响。
关键词:抗氧剂光稳定剂聚碳酸酯改性doi :10.3969/j.issn.1671-6294.2021.01.0001Application of Antioxidants and Light Stabilizers in Polycarbonate and Modified MaterialsAbstract: This paper first briefly introduced the roles,functions and categories of antioxidants and light stabilizers.Based on the thermal aging test data of polycarbonate and ABS modified polycarbonate under different antioxidants and light stabilizers,the following results were achieved. (1)Combination of phosphite antioxidant and hindered phenol antioxidant can effectively protect the relative viscosity and color of polycarbonate,and improve the tensile strength and notched impact strength of PC/ABS alloy. (2)The use of UV Absorbents can effectively delay the yellowing of polycarbonate and maintain its strength properly. (3)The antioxidant and light stabilizer system determined by experiments or practical application can only have a definite effect under certain conditions,any slight changes of which may greatly affect the performances and functions of antioxidants and light stabilizers.Keywords: antioxidants;light stabilizer;polycarbonate;modified material空气、阳光、温度对地球上的人类、动物生 存及植物生长是必不可少的,但在多类塑料材料 的加工、存放和使用过程中却起着恶劣的破坏作 用。
抗氧剂的作用机理是什么?
抗氧剂的作用机理是什么?抗氧剂,又称防老剂,是一种对高聚物受氧化并出现老化现象能起到延缓作用的化学物质。
当其在聚合物体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,因而被广泛应用于橡胶、塑料、化纤高分子材料及是有化工和食品加工中。
抗氧剂的作用机理1、自由基抑制剂自由基抑制剂又称主抗氧剂,包括胺类和酚类两大系列。
胺类抗氧化剂几乎是芳香族仲胺的衍生物,主要有二芳基仲胺、对苯二胺和酮胺、醛胺等类。
它们大多具有较好的抗氧效能,但污染性较重,主要用于橡胶工业。
酚类抗氧剂主要是受阻酚类,抗氧效能一般较胺类抗氧剂弱,但没有污染性,主要用于塑料和浅色橡胶制品。
2、氢过氧化物分解剂氢过氧化物分解剂又称辅助抗氧剂,主要是硫代二丙酸酯等硫代酯和亚磷酸酯两大类。
它们主要用于聚烯烃中,与酚类抗氧剂并用,以产生协同作用。
3、重金属离子钝化剂聚合物与重金属接触受重金属离子的催化作用会产生降解反应,如电缆料的芯线是铜,常引起铜害,因而需添加铜离子钝化剂。
酰肼类、肟类、醛胺缩合物等都是重金属离子钝化剂。
抗氧剂的常见类型抗氧剂是配合到聚合物树脂中,旨在抑制或延缓氧化降解过程的稳定化助剂。
目前常用抗氧剂如下。
1、抗氧剂1010抗氧剂1010是受阻酚类抗氧剂的重要品种,化学名称叫四[3-3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基]丙酸丁季戊四醇酯,它挥发性小,与树脂相容性好,可适用于聚烯烃、ABS、聚酰胺等,它对聚丙烯等易老化树脂的稳定效果尤佳。
2、抗氧剂DLTDP抗氧剂DLTDP,化学名称叫硫代二丙酸二月桂酯,DLTDP为辅助抗氧剂,并且常和受阻酚主抗氧剂配合使用。
但它在稳定化中释放出酸性组分,与受阻胺光稳定剂并用时产生对抗效应,降低光稳定效果,但与紫外线吸收剂有协同稳定性。
3、抗氧剂DSTDP抗氧剂DSTDP,化学名称叫硫代二丙酸二硬脂醇酯,为辅助抗氧剂,较DLTDP效能高,但树脂相容性差,不宜与受阻胺光稳定剂并用。
塑料添加剂知识
1、第一道防线:光屏蔽剂(碳黑、TiO2、ZnO 等) 2、第二道防线:紫外线吸收剂(水杨酸酯类、二苯甲
酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类) 3、第三道防线:猝灭剂(金属络合物) 4、第四道防线:自由基捕获剂(受阻胺或受阻哌啶)
O HO C
R
R'
二苯甲酮类
HO N
N
N
or
增塑剂
❖ 作用:削弱聚合物分子间的作用力,从而降低熔融 温度,减小熔体粘度,增加流动性,改善聚合物的 加工性能和柔韧性。
❖ 分类:
1、邻苯二甲酸酯类(占总量的70~80%)
2、脂肪族/芳香族单羧酸酯类
3、脂肪族二羧酸酯类 4、磷酸酯类
5、聚酯或聚合物型增塑剂
6、特殊增塑剂
7、增量剂
作用机理:
在食品包装材料中使用添加剂
1、保证包装材料的组分无害 2、应尽量减少任何一种不可避免的非食品成分进入到食品中。
谢谢各位!
添加剂的分类
❖ 特性添加剂: 增塑剂、偶联剂、着色剂、阻燃剂、抗静电 剂、成核剂、冲击改性剂、填充剂、增强剂、 防雾剂、
❖ 稳定剂: 光稳定剂、抗氧剂、抗微生物剂
❖ 加工添加剂: 润滑剂、脱模剂、发泡剂
添加剂的选用原则:
❖ 添加剂与树脂的相容性 ❖ 添加剂的耐久性 ❖ 添加剂对加工条件及制品用途的适应性 ❖ 添加剂配合中的协同作用和对抗作用
❖ 颜料是不溶性的,为塑料的主要着色剂。按形状分 为粉末状着色剂、颗粒着色剂、润湿性着色剂、液 体着色剂、色母粒。
着色剂的选用原则
❖ 色彩美艳,着色力大 ❖ 分散性好,能够均匀地分散于塑料中而不凝集 ❖ 耐热性好,在高温成型时不变色,不分解,且能长期耐热 ❖ 光稳定性好,长期受日光照晒不褪色 ❖ 耐溶剂性和化学稳定性好,与溶剂或含有增塑剂的制品接触
光稳定剂的作用及分类
光稳定剂的作用及分类光稳定剂定义Lightstabilizer,lightstabilityagent,photostabilizer,太阳辐射的电磁波在通过空间和臭氧层时,290nm以下和3000nm以上的射线几乎都被滤除,实际到达地面的为290nm-3000nm的电磁波,其中波长范围为400-800nm(约占40%)的是可见光,波长约为800-3000nm(约占55%)的是红外线,而波长约为290-400nm(仅占5%)的是紫外线。
光稳定剂作用机理光稳定剂的作用机理因自身结构和品种的不同而有所不同。
有的可以屏蔽、反射紫外线或吸收紫外线并将其转化为无害的热能;有的可猝灭被紫外线激发的分子或基团的激发态,使其回复到基态,排除或减缓了发生光氧化还原反应的可能性;有的因捕获因光氧化还原产生的自由基,从而阻止了导致制品老化的自由基反应,使制品免遭紫外线破坏。
工业上对光老化的有效防止阻缓,多以两种以上有不同作用机理的抗老化剂复配,因为各种抗老化剂特别是光吸收剂都有自身对紫外线不同的吸收波段。
复配配方如:二笨甲酮+苯并三唑类加受阻胺(HAL)类,可以起到单一光稳定剂所无法达到的最佳效果。
防晒化妆品中所加入的紫外线吸收剂,其防晒机理也是基于分散或吸收入射到皮肤表面上的紫外线,从而使皮肤避免或减少受到紫外线伤害。
光稳定剂分类一、按作用机理可分为1)光屏蔽剂、2)紫外线吸收剂(UVabsorber)、3)猝灭剂(quencher)、4)自由基捕获剂。
1)光屏蔽剂:它的作用就像在聚合物和光辐射之间设置了一道屏障,使光不能直接辐射到聚合物的内部,令聚合物内部不受紫外线的危害,从而有效地抑制光氧化降解。
2)紫外线吸收剂:它的作用机理在于能强烈地吸收聚合物敏感的紫外光,并能将能量转变为无害的热能形式放出。
3)猝灭剂:可以接受塑料中发色团所吸收的能量,并将这些能量以热量、荧光或磷光的形式发散出去,使其回到基料,从而保护聚合物免受紫外线的破坏。
防老化剂
★塑料防老化所谓防老化,也叫稳定化,就是采取一定的措施,阻止或延缓致老化的化学反应。
严格来讲,不可能完全阻止老化,只能延缓老化过程。
目前较为适用的防老化措施有以下四个方面。
1.改进共聚物的化学结构,减少对天候老化敏感的官能团或引进含有稳定基团的结构。
2.对活泼端基进行消活稳定处理,该法主要用于聚缩醛类高聚物。
3.物理稳定化,如拉伸取向。
4.加入添加剂,如抗氧剂和光稳定剂等。
其中,方法4是塑料防老化最通用的方法,其优点在于简单、有效、灵活。
在应用中,核心问题是如何正确选择添加剂体系,这不仅仅是一个技术问题。
一个正确的选择是由很多因素综合作用的结果,包括技术、经济、社会和立法等诸多因素。
例如,除要考虑树脂类型和其制品用途以及成本外,还必须考虑用户接受程度、食品应用许可、环保要求、法律限制以及与应用有关的一切技术发展情况等等。
抗氧剂与光稳定剂经过几十年的发展至今,种类较多。
抗氧剂有胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、硫化物类、亚磷酸酯类等;光稳定剂有光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂。
石油化工的崛起为聚烯烃树脂的应用创造了机遇。
解决热氧化、光氧化等老化降解一度成为塑料加工行业和添加剂行业关注的焦点。
50年代在紫外光稳定化方面出现了突破;而在60年代又在抗氧剂方面出现了突破,开发出一批性能优良的抗氧剂和光稳定剂,为塑料制品的应用,特别是户外及高性能的应用奠定了基础;70年代成功地开发了受阻胺类光稳定剂,这项革命性的成果使塑料的紫外光稳定化处理及抗老化上升到新的水平;80年代出现了性能更完善的亚磷酸酯加工稳定剂,提高亚磷酸酯的水解稳定性及加工稳定性,非对抗性受阻胺光稳定剂的推出,使得在某些应用中出现的对抗性问题在某种程度上得到了解决;90年代更推出了新的复配稳定剂。
此外,文明社会越来越重视添加剂的卫生性和安全性,社会对此的敏感程度愈加提高,各国政府的立法也愈加严格。
环保型或“绿色”添加剂已崭露头角,例如维生素E作为聚烯烃加工稳定剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
❖ 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
剂并用,是复合抗氧剂的主要成分。
精品课件
16
❖ (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%。
精品课件
17
四、抗氧剂的应用
抗氧剂1076是其改性品种。
精品课件
8
常用的抗氧剂:
(H 3 C) 3 C
OH C(CH 3 ) 3
CH3
❖ 2,6-二叔丁基-4-甲酚(264)
精品课件
9
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%。
精品课件
2
❖ 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。
精品课件
3
❖ 老化的原因
❖ 外因:
❖ ①物理因素:如光、热、应力、电场、射 线等;
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
精品课件
14
单、价格低廉,故目前在国内还占有一定的地位 。
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。
❖ 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。
精品课件
4
❖ 内因: ❖ ①高分子材料的分子结构; ❖ ②所用助剂; ❖ ③加工方法。
精品课件的氧化降解 ❖ 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。
精品课件
6
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。
精品课件
12
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。 一般用量范围为1~2精份品课,件 最高可达5份。 13
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
❖ 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。
精品课件
15
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
❖ 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。
精品课件
7
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。
抗氧剂与光稳定剂
精品课件
1
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 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。
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
无污染性高温抗氧剂精品。课件
10
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%.
精品课件
11
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。