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干货||如何使用抗氧化剂?(一)来源:www.shpuzhan.cn日期:2020-04-11 08:04

本文璞展实业向大家介绍耐高温抗氧剂的使用。提到抗氧化剂,我们不得不先聊一聊塑料,尽管减少塑料使用倡导已经提出好几年了,但我们的日常生活确确实实的离不开塑料,已成为我们的生活必需品。并且塑料的应用也越来越普及,甚至取代了很多材料的应用,比如纸、金属、玻璃等。但是在光照下,塑料会发生氧化,会导致塑料的强度、刚度及韧性等下降,还有变色、光泽度下降等情况的发生。

抗氧剂,有效地克服以上效应。抗氧剂(antioxidant)是指一些能够抑制或者延缓高聚物和其他有机化合物在空气中热氧化的有机化合物。通俗来说,即是能防止聚合物材料因氧化引起变质的物质。

抗氧剂种类及简要介绍 抗氧剂的种类很多,按分子结构的不同可分为以下几类:

胺类抗氧剂

胺类抗氧剂是应用最早的抗氧剂,主要为二芳然好,但易产生污染,因此主要用于对制品颜色要求不高的材料。在这类抗氧剂中,受阻胺光稳定剂(HAL S)是一类具有空间位阻效应的有机胺类化合物。HALS具有猝灭单线态氧的功能,可使其从激发态转变为基态,在光老化的链引发前干预光氧化反应的进行,是一种高效的抗氧剂。

受阻酚类抗氧剂

受阻酚类抗氧剂包括烷基单酚、烷基多酚、硫代双酚等,其作用是阻止塑料中产生的氧化自由基继续与塑料大分子反应。受阻酚类抗氧剂具有不变色,无污染的特点,因而大量用于塑料工业。

其中,双酚A类品种因分子量较低,挥发性和迁移性较大,易使塑料制品着色,所以近年来在塑料中的消费量大幅度降低。

多酚抗氧剂1010和1076是主导产品,抗氧剂1010和10176的化学名分别为四-【3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸】季戊四醇脂和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇脂。抗氧剂1010因其分子量高,与塑料材料相容性好,抗氧化效果优异,成为塑料抗氧剂中消费量较大的产品之一。抗氧剂1076可以作为聚乙烯、丙烯、氯乙烯、维塑料和各种橡胶的抗氧剂。它具有相容性好,抗氧性能高,不着色,不污染,耐洗涤,挥发性小等优点。抗氧1010的中间体β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲脂本身也是一种优良的抗氧剂,对聚乙烯、聚丙烯等塑料,动植物油和橡胶等多种有机高分子化合物具有良好的防老功能,并且它也是生产抗氧剂1076、259、1098、3125等高档抗氧剂的中间体[1]。抗氧剂1010和1076消费量占抗氧剂总消费量的百分之四十左右。

氮杂环多酚抗氧剂3114化学名1,3,5-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)均三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮。它是熔点最高的氧化剂,熔点为220℃,由于分子中含有三嗪结构,所以还具有一定的光稳定作用。随着我国塑料加工工艺技术和水平的提高 ,抗氧剂3114的消费量将明显增加。

亚磷酸酯类抗氧剂

亚磷酸酯类抗氧剂具有分解氢过氧化物和终止自由基链反应的双重功能,主要包括以下产品:

抗氧剂168化学名三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,外观为白色状粉末,无味,无毒,挥发性小,不溶于水,为荣誉醇类,可溶于各种烃类溶剂。具有耐高温,耐水解,不变色与不着色的特殊功能,可保护加工过程中易被氧化的有机聚合物与受阻酚类抗氧剂并用时,更能给予聚合物额外的长效保护,抵抗热引发氧化降解。它主要用于聚烯烃共聚物、碳酸酯及聚酰胺等,与受阻酚类抗氧剂和受阻胺类稳定剂有良好的协同效应。

抗氧剂618化学名双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯,外观为白色蜡状薄片固体。不溶于水,溶于甲醇、酮、己烷、苯、氯仿。抗氧剂618主要用于300℃左右高温加工的塑料材料或制品,能有效提高塑料材料的抗高温热氧化能力,同时保持塑料制品的良好外观。

抗氧剂TNP化学名三(壬基苯基)亚磷酸酯,外观为琥珀色粘稠液体,无臭无味无毒,溶于丙酮、乙醇、氯化碳,不溶于水。贮存时性质稳定,但容器应密闭,以防吸水。TNP具有不变色,不污染的特点,主要用作天然橡胶、成橡胶、乳、料的稳定剂和抗氧剂。可赋予合成橡胶良好的耐热性能,尤其适用于丁苯橡胶,是国内产销量最大的液体抗氧剂。

含硫抗氧剂

含硫类抗氧剂能分解氢过氧化物,抑制氧化,与酚类抗氧剂有协同效应,且毒性低,气味小。硫类抗氧剂的开发进度一直比较慢,国内生产的含硫抗氧剂按分子结构可以分为硫代酯抗氧剂,硫代双酚抗氧剂和硫醚型酚类抗氧剂3个品种。

硫代二丙酸双十二醇酯(DL TP , DL TDP)外观为白色粉末或片状物,溶于苯、苯、酮、油等溶剂,具有分解过氧化物的作用,可作为聚乙烯、聚丙烯 ABS树脂、聚氯乙烯等的辅助抗氧剂,有不变色,不污染,高温加工时不分解的特点。硫代二丙酸双十八醇酯(DSTP , DSTDP)外观为白色片状晶体或粉末,气味小,毒性低,可溶于苯、仿、硫化碳,难溶于二甲基甲酰胺、二甲苯,不溶于丙酮、乙醇及水。主要用作橡胶、脂、皂、滑油、滑脂及聚烯烃等的抗氧剂,由于在高温下的挥发性小,还可用作聚丙烯等树脂的加工热稳定剂,与4,4′硫代双(6-叔丁基-3-甲基)苯酚并用可获得优异的协同效应。

硫代双酚抗氧剂分子中含受阻酚结构,在塑料材料中可表现出抗氧性能高 ,耐热性能好等特点,主要品种有抗氧剂300,化学名4,4’-硫代双酚类抗氧剂 ,因其结构的特殊性 ,使其具有游离基终止剂和氢过氧化物分解剂的双重功能,与炭黑共用时显示出优良的协同效应 ,是一般常用的抗氧剂无法比拟的。主要用于交联聚乙烯电线电缆、耐热管材、收缩管材等。抗氧剂300对塑料材料的着色保护性能不理想,需与DLTP或DSTP进行混配后使用。

硫醚型酚类抗氧剂主要品种有抗氧剂1035,化学名2,2’-硫代双【3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯】,外观为白色结晶粉末,无味,毒性低,不溶于水,易溶于甲醇、醇、苯、酮等有机溶剂。可广泛用于各种塑料、橡胶、油漆中,还可用于AB SPS、PU PA等,具有良好的抗氧化效果。由于生产抗氧剂1035的原料为3,5-甲醇和硫二甘醇,其中硫二甘醇属于第二类监控化学品,来源有限且价格较高,使抗氧剂1035的生产受到原料和成本的限制。

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