聚丙烯的耐老化性能研究

由基。聚丙烯 的氧化反应 的一般机理分为以下三步 。
另外纳米 Ｔ ｉ ０ 尺寸小，其独特 的纳米尺寸效应对 紫外线
链 引发：聚丙烯 结构 中的叔碳原子在光、热和氧 的作 有很强的散射作用 。
用下极易生成 自由基：
改性蒙脱土 、滑 石粉改性 ＰＰ抗老化性 ：有研 究表 明
ＲＨ —叫 Ｒ 十 Ｈ
聚丙烯作为背板组成部分。聚丙烯是一种广泛应用于机械、
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电 力 、化 工 等 行 业 的 高分 子 材 料 ， 其在 合 成 及 生 产 加工 各
２Ｒ —— Ｒ～ Ｒ
个环节 中容易出现相对分子质量降低 、表面泛黄 以及至成
ＰＰ降解 的化 学变化主 要是形 成醛、酮、羧酸 、酯 和
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；Ａｇｉｎｇ；Ａｇｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ
１引言
链终止 ：自由基 相互结合生成稳定的产物 ，终止链反
光伏背板是一种 高可靠 的封装材料 ，其材料组成一般 应 ：
为 ＰＥ、ＥＶＡ、ＰＥＴ和氟材料 ，近两年逐渐有 国外企业使 用
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通过熔 融混合少 量有机 蒙脱土 可 以使 聚丙烯 的模量和 冲
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击 强度 明显提高 ，此外 ，有机 蒙脱 土 的加入 ，可 以减 少
链传递 ： 自由基 自动催化生成过氧化 自由基和大分子 紫外辐 照对 聚丙烯 造成 的力学性 能下 降 。滑石粉和碳
过氧化物，过氧化物分解又产生 自由基， 自由基又可和聚 酸钙 的 “混合 ”效应提 高 了聚丙烯 复合 材料抵 抗恶 劣 自
［ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｇｉｎｇ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈ ｅ ｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ａｇ ｉｎｇ ｉｎｈｉｂｉｔ ｏｒｓ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＰ ｆｉｌｍｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔ ｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ａｇ ｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
合物反应 ，使 自由基 不断传递，反应延续：
然环 境 的能力 ，即使 复合材 料 的表 面老化严 重，但滑 石
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粉和 碳酸钙 能够保 护复合 材料 的 内部结构不 受损坏 。研
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究 同时发现经 过表面 处理 的滑 石粉和碳 酸钙填料 也有助
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于保 留复合材 料 的机 械性 能，因此增 强了复合材 料 的耐 候性 ＿８］ｏ
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２实 验 部 分
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影响，同时研究 了不同类型聚 丙烯 的耐老化性能。通过添加 多种添加剂大幅提升聚丙烯的耐候性 ，使其满足光伏背板 内
粘结层 的要求。
【关键词 】聚 丙烯；老化 ；防老化剂
【中图分类号 】ＴＱ３２５．１４
【文献标识码 】Ａ
【文章编号】１００９－５６２４（２０１８）０６－０００１－０４
ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｎａｇｅｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｔｅｎｅ Ｍ ｅｎｇＤａｎ，ＤｏｎｇＬｉｒｏｎｇ．
信 息记 录材料 ２ ０１ ８年 ６月 第１ ９卷 第６期
聚丙烯 的耐老 化性能研 究
孟 丹 ， 董 丽 荣 （乐凯 胶 片股 份 有 限公 司 河 北 保 定 ０ ７ １ ０ ５ ４）
【摘要 】本文简述了聚丙烯老化的影响因素和老化机理。研究了不同种类的防老化剂对 ＰＰ膜光氧及热氧老化性能的
化 学反应 ，使材料分子结构发生变化，分 子量下 降。聚丙 纳米 ＺｎＯ、纳米 ＴｉＯ。等 ）对紫外线具有强吸收性能。Ｔｉ０
烯链上存在着大量不稳定的叔碳原子，在有氧 的情况下， 的特殊结构使其具有 强烈吸收紫外线的能力 ，此外复合材
只需要很小的能量就可将叔碳原子上的氢脱除成为叔碳 自 料 中的 ＴｉＯ 折光指数较大，对紫外线有较强 的屏蔽作用 ，
子材料都 具有各 自一定的分子结构 ，其中某些部位含有弱 抗老化剂对紫外线的吸收能力应该强于聚合物及其所含可
键和 缺陷，这些弱键和缺陷自然成 了材料 老化 的突破 口， 以引发光化学反应之杂质的吸收能力。
即这些弱键和缺陷成为化学反应 的起点，并引发一系列的
纳米粒 子改性 ＰＰ抗老化性 ：有些 无机 纳米材料 （如
ｉ．２ 提 高 聚丙 烯 耐候 性 方 法
各国在很早就对 高分子材料 的老化进 行了研 究。进入
光稳 定剂和抗氧剂 ：提高材料抗老化性能的传 统方法
９０年代，研究的热点主要集 中在 高分子材料 的热氧老化 ｕ 、 是添加光稳定剂和抗氧剂 ，这种方法对 聚合物的防护作用
光氧老化 、化学介质中的老化机理及稳定化 瞳 。各种高分 是通过优先吸收机理来实现 的。主要是在太阳光紫外区中，
ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｗ ａｓ ａｌｓｏ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｗ ｅａｔｈｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｗ ａｓ ｇｒｅａｔ ｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙａｄｄｉｎｇａｖａｒｉｅｔｙｏｆａｄｄｉｔｉｖｅｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍ ｅｅｔｔ ｈ ｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍ ｅｎｔｓｏｆｔ ｈｅｉｎｎｅｒｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｂａｃｋｓｈｅｅｔ．
品表面龟裂等老化现象，对其正常应用产生 了极大 的影响。 丫一内酮，形成 的挥发性组分主要是水 。物理变化主要在
要使聚丙烯满足背板 中的应用需求，就必须大幅提升 聚丙 于分子链断裂后 的后果 ，即高分子相对分子质量下降，进
烯 的耐候性 。
而造成一系列力学性 能的下降。
１．１聚丙烯 的老化机理