国内外塑料助剂的发展现状与展望

国内外塑料助剂的发展现状与展望

西晓丽王熺曹婷婷

大庆化工研究中心

目录

1 前言 (1)

2 国内外技术进展 (1)

2.1 抗氧剂 (1)

2.1.1 技术现状 (1)

2.1.1.1 受阻酚类 (1)

2.1.1.1.1 单酚类 (1)

2.1.1.1.2 双酚类 (2)

2.1.1.1.3 多元酚类 (3)

2.1.1.2 亚磷酸酯类 (5)

2.1.1.3 含硫抗氧剂 (8)

2.1.2 发展趋势 (9)

2.1.2.1 耐热稳定剂 (9)

2.1.2.2 维生素E抗氧剂 (10)

2.1.2.3 液体受阻酚抗氧剂 (11)

2.1.2.4 半受阻酚抗氧剂 (11)

2.1.2.5 胺类抗氧剂 (11)

2.1.2.6 亚磷酸酯抗氧剂 (11)

2.2 阻燃剂 (12)

2.2.1 技术现状 (12)

2.2.1.1 溴系阻燃剂 (12)

2.2.1.2 氯系阻燃剂 (14)

2.2.1.3 磷系阻燃剂 (15)

2.2.1.4 膨胀型阻燃剂 (16)

2.2.1.5 无机阻燃剂 (17)

2.2.1.5.1 氢氧化铝 (17)

2.2.1.5.2 氢氧化镁 (18)

2.2.1.5.3 红磷 (18)

2.2.1.5.4 聚磷酸铵 (18)

2.2.2 发展趋势 (18)

2.2.2.1 卤系阻燃剂向高溴大分子方向发展 (19)

2.2.2.2 表面改性、超细化是无机阻燃剂发展方向 (19)

2.2.2.3 磷系阻燃剂的发展方向 (20)

2.2.2.4 阻燃剂的协同效应 (21)

2.3 成核剂 (22)

2.3.1 技术现状 (22)

2.3.1.1 无机成核剂 (22)

2.3.1.2 山梨醇(DBS)类成核剂 (22)

2.3.1.3 有机磷酸盐类成核剂 (24)

2.3.1.4 羧酸金属盐类成核剂 (24)

2.3.1.5 松香类成核剂 (24)

2.3.1.6 高分子成核剂 (25)

2.3.2 发展趋势 (25)

2.4 光稳定剂 (26)

2.4.1 技术现状 (26)

2.4.1.1 光屏蔽剂 (26)

2.4.1.2 紫外线吸收剂 (26)

2.4.1.3 猝灭剂 (26)

2.4.1.4 自由基捕获剂 (27)

2.4.2 发展趋势 (27)

2.4.2.1 高分子量化趋势 (27)

2.4.2.2 复合化趋势 (28)

2.4.2.3 受阻胺光稳定剂的低碱化趋势 (28)

2.4.2.4 紫外线吸收剂官能团结构的多样化 (28)

2.5 抗静电剂 (29)

2.5.1 技术现状 (29)

2.5.1.1 阳离子型 (29)

2.5.1.2 阴离子型 (30)

2.5.1.3 非离子型 (30)

2.5.1.4 两性型 (30)

2.5.1.5 高分子型 (31)

2.5.2 发展趋势 (31)

2.6 热稳定剂 (32)

2.6.1 技术现状 (32)

2.6.1.1 有机锡稳定剂 (32)

2.6.1.2 铅盐稳定剂 (32)

2.6.1.3 金属皂稳定剂 (32)

2.6.1.4 稀土稳定剂 (33)

2.6.1.5 复合稳定剂 (33)

2.6.2 发展趋势 (33)

2.6.2.1 铅和镉稳定剂替代品 (33)

2.6.2.2 有机锡热稳定剂 (34)

2.6.2.3 复合型与粒化 (35)

2.7 抗冲改性剂 (35)

2.7.1 技术现状 (35)

2.7.1.1 丙烯腈-丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS） (35)

2.7.1.2 氯化聚乙烯（CPE） (36)

2.7.1.3 MBS (36)

2.7.1.4 丙烯酸酯聚合物 (37)

2.8 偶联剂 (37)

2.8.1 技术现状 (37)

2.8.1.1 硅烷偶联剂 (37)

2.8.1.2 钛酸酯偶联剂 (39)

2.8.1.3 铝酸酯偶联剂 (40)

2.8.1.4 锆类偶联剂 (40)

2.8.1.5 有机铬类偶联剂 (40)

2.8.1.6 复合偶联剂 (40)

2.8.2 发展趋势 (41)

2.8.2.1 硅烷偶联剂的发展 (41)

2.8.2.2 发展适合于木塑复合物的偶联剂 (41)

2.8.2.3 多功能偶联剂的发展方向 (41)

3 建议 (42)

3.1 环保化 (42)

3.2 发展高速化 (43)

3.3 多功能化 (44)

3.4 新效能化 (44)

3.5 填料纳米化 (45)

3.6 “一包装”复合化 (46)

4 展望 (46)

国内外塑料助剂的发展现状与展望

西晓丽王熺曹婷婷

1 前言

塑料助剂是塑料工业中不可缺少的辅助材料，其机理研究、品种开发和应用效果直接关系着塑料制品加工技术的提高，一般按其使用功能分为增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、抗静电剂、发泡剂、抗冲击改性剂、润滑剂、着色剂、偶联剂等。随着塑料制品的应用领域不断拓宽，塑料产量的不断增长，塑料助剂在塑料工业中的作用和地位越来越重要，消费量亦随着增长。

2 国内外技术进展

2.1 抗氧剂

2.1.1 技术现状

2.1.1.1 受阻酚类

受阻酚类抗氧剂是抗氧剂的主体，是一类在苯环上－OH一侧或两侧有取代基的化合物。由于－OH受到空间阻碍，故在－OH上的H易从分子上脱落，与含氧自由基结合，使之失去活性，从而使热氧老化的链反应终止。

受阻酚的结构与抗氧性能间的关系很大。按分子结构分为单酚、双酚、多酚、氮杂环多酚等品种。

2.1.1.1.1 单酚类

单酚类抗氧剂分子内部只有一个受阻酚单元，具有极佳的不变色、不污染性，但没有抗臭氧性能。同时，因分子量小，挥发和抽出损失比较大，因此抗老化能力弱，仅适用于使用要求不苛刻的领域。新一代的单酚类抗氧剂通常在酚结构上引入烷基长链以增长分子量，降低挥发性，这个长链还能够控制产品的溶解性，代表性产品有BHT、1076、246等。

（1）单酚的合成

单受阻酚结构中的烷基，一般通过酚的邻位烷基化反应引入的。烷基化剂多为烯烃，也可以是醇。下面以BHT为例，说明烷基化法合成单受阻酚的过程，它是由对甲酚与异丁烯烷基化制得的。

异丁烯经过冷却、干燥后，在硫酸存在下与甲酚反应，反应温度65℃。反应完毕，用60℃热水洗涤，洗除硫酸，再加碳酸钠中和，用70℃～80℃热水洗至中性，然后经过结晶、过滤干燥得到BHT。反应过程如下：