澳门新葡萄京娱乐官方网站浅谈抗氧剂的基本作用机理

发布时间:2020-03-29  栏目:曝光台  评论:0 Comments

摘要:抗氧剂是一类化学物质,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,又被称为“防老剂”。对工程塑料加工来说,抗氧剂可以防止某些聚合物(如abs等)加工过程中的热氧化降解,使其成型加工能顺利进行。抗氧剂的添加量—般只有0.1-0.5份。
  理想抗氧剂应具备的条件  理想抗氧剂应具备以下条件:①应具有高的抗氧化能力:②与树脂的相容性好,不析出;③加工性能良好.在高聚物的加工温度下不挥发、不分解;④耐抽出性好,不溶于水和油中;⑤本身颜色最好为无色或浅色.以不污染制品;⑥无毒或低毒;⑦价格低廉。  事实上,任何一种抗氧剂都不能完全满足这些条件,因此,实际使用中常根据工程塑料的种类、用途和加工方法,利用各种助剂之长,配合使用,以生产协同效应。  随着工程塑料工业的发展,抗氧剂的使用日益广泛,需求量不断增加,目前,广泛应用抗氧剂的工程塑料有聚酰胺,聚甲醛、ABS等.  抗氧剂的作用机理  根据高分子的热氧化机理,在热氧化过程中产生的不稳定自由基和氢过氧化物是引起材料性能劣化的主要因素,抗氧剂的作用机理正是用来终止活性自由基和分解氢过氧化物的.具有抑制自由差连锁反应作用的自由基抑制剂称为主抗氧剂,它包含胺类和酚类两大系列,用于工程塑料的主要是酚类抗氧剂.具有分解氢过氧化构作用的氢过氧化物分解剂称为辅助抗氧剂,主要包括硫代酯和亚磷酸酯两大类,通常与主抗氧剂并用。
(来自:中国聚合物网)

塑料树脂在合成和后处理过程,塑料制品在加工和使用过程,由于热、氧等因素的作用,塑料高分子会有不同程度的降解,降解直接对的树脂及制品的物理性能、力学性能、外观色泽、使用功能等方面产生负面作用。

使用抗氧剂是有效延缓树脂及制品降解或热氧老化的方法之一。抗氧剂的应用品种和添加量主要由塑料树脂的分子结构、聚合工艺、加工条件和制品用途决定。

1.塑料抗氧剂的作用功能与类型

塑料树脂因分子结构不同,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,自身的热氧化反应速度和抗热氧化反应能力有很大不同。

抗氧剂是添加于塑料树脂中,有效地抑制或降低塑料大分子的热氧化反应速度,延缓塑料树脂的热、氧降解过程,显著地提高塑料树脂的耐热性能,延长塑料制品使用寿命,提高塑料制品使用价值的塑料助剂。

抗氧剂是塑料中应用最广泛的助剂。应用最广泛的内容之一,是指在塑料的聚合合成、造粒、储存、加工、使用及回收再利用的各个不同阶段,均有抗氧剂的应用。应用最广泛的内容之二,是指当今世界上已出现的各种不同分子结构的塑料材料种类,如聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯类聚合物、工程塑料、特种塑料等材料中,应用抗氧剂的塑料材料种类最多。

常用的塑料抗氧剂按分子结构和作用机理一般分为五类:受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类、复合类以及受阻胺(HALS)类。

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。

亚磷酸酯抗氧剂和含硫抗氧剂同为辅助抗氧剂。辅助抗氧剂的主要作用机理是把塑料中高活性的氢过氧化物分解成低活性分子。国内亚磷酸酯抗氧剂生产消费量约占国内抗氧剂生产消费总量的30%。国内生产的含硫抗氧剂按分子结构可分为硫代酯抗氧剂、硫代双酚抗氧剂和硫醚型酚三类。

不同类型主、辅抗氧剂,或同一类型不同分子结构的抗氧剂,作用功能和应用效果存在差异,

各有所长又各有所短。复合抗氧剂由二种或二种以上不同类型或同类型不同品种的抗氧剂复配而成,在塑料材料中可取长补短,显示出协同效应,以最小加入量、最低成本而达到最佳抗热氧老化效果。协同效应是指两种或两种以上的助剂复合使用时,其应用效应大于每种助剂单独使用的效应加和,即1+12。

受阻胺稳定剂是一类具有空间位阻效应的有机胺类化合物,具有分解氢过氧化物、猝灭激发态氧、能捕获自由基、本身循环再生四种可协同的稳定功能。相对高分子量受阻胺是高效、长效抗氧剂,也是高效的光稳定剂。受阻胺的绝大部分品种均以2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基为母体,其代表结构式为:

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