脫氧劑的簡(jiǎn)介
抗氧劑是添加于塑料材料中，有效地抑制或降低塑料大分子的熱氧化反應(yīng)速度，明顯地提高塑料材料的耐熱性能，延緩塑料材料的降解、老化過(guò)程，延長(zhǎng)塑料制品使用壽命，提高塑料制品使用價(jià)值的塑料助劑。
抗氧劑是塑料中應(yīng)用最廣泛的助劑。應(yīng)用最廣泛的內(nèi)容之一，是指在塑料的聚合合成、造粒、儲(chǔ)存、加工、使用各個(gè)不同階段，均有抗氧劑的應(yīng)用。應(yīng)用最廣泛的內(nèi)容之二，是指當(dāng)今世界上已出現(xiàn)的各種不同分子結(jié)構(gòu)的塑料材料種類(lèi)，如聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯類(lèi)聚合物、工程塑料、改性塑料等材料中，應(yīng)用抗氧劑的塑料材料種類(lèi)最多。
常用的塑料抗氧劑按分子結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理一般分為四類(lèi)：受阻酚類(lèi)、亞磷酸酯類(lèi)、硫代類(lèi)及復(fù)合類(lèi)。
抗氧劑對(duì)高分子材料的影響因素
高分子聚合物中抗氧劑體系選擇的是否合適，需要進(jìn)行評(píng)價(jià)和驗(yàn)證，既然是考察其應(yīng)用性能，那么就要考察其添加到聚合物后相關(guān)性能的變化。對(duì)于高分子聚丙烯材料，因其自身特性，主要從以下幾項(xiàng)性能進(jìn)行考察。
01，熔融指數(shù)或粘度
熔融指數(shù)是聚丙烯樹(shù)脂加工性能的一個(gè)重要指標(biāo)，通常用熔融指數(shù)法來(lái)評(píng)價(jià)抗氧劑防護(hù)的高分子材料的加工穩(wěn)定性。加工前后熔融指數(shù)的變化愈大，材料的加工穩(wěn)定性愈差。因此考察抗氧劑穩(wěn)定劑體系經(jīng)多次擠出后熔融指數(shù)的變化。其結(jié)果如表1所示。
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擠出 次數(shù) |
MFI(g/10min) |
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體系A(chǔ) |
體系B |
體系C |
體系D |
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1010/168/CaSt/PP |
進(jìn)口抗氧劑/PP |
XY-1/PP |
XY-2/PP |
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1 |
4.6 |
4.2 |
4.2 |
4.8 |
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2 |
6.3 |
6.0 |
4.8 |
5.5 |
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3 |
7.1 |
6.9 |
5.6 |
7.2 |
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4 |
20.5 |
11.1 |
8.8 |
10.0 |
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5 |
26.1 |
13.5 |
12.1 |
15.3 |
由表1可以看出，體系C的熔融指數(shù)經(jīng)五次擠出后變化相對(duì)較?。惑w系B、D次之，且兩者之間相差不大；體系A(chǔ)變化最大。由此可知，抗氧劑XY-1、XY-2與進(jìn)口復(fù)合抗氧劑對(duì)PP的加工穩(wěn)定性的作用基本相當(dāng)，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)抗氧劑穩(wěn)定體系。
黃色指數(shù)
聚丙烯在加工過(guò)程中，易產(chǎn)生熱老化現(xiàn)象，加入的主抗氧劑在抑制聚丙烯降解的同時(shí)形成醌類(lèi)發(fā)色物，使制品顏色發(fā)黃。因此，添加抗氧劑穩(wěn)定體系的聚丙烯，經(jīng)多次擠出后用黃色指數(shù)的變化來(lái)評(píng)價(jià)抗氧劑對(duì)聚丙烯加工性的影響。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2：
表2多次擠出后黃色指數(shù)的變化
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擠出 次數(shù) |
黃色指數(shù)（2度、C光源、ASTM標(biāo)準(zhǔn)） |
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體系A(chǔ) |
體系B |
體系C |
體系D |
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1 |
1.5 |
1.0 |
0.9 |
1.1 |
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2 |
3.3 |
2.0 |
1.9 |
2.3 |
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3 |
6.2 |
3.6 |
3.3 |
3.8 |
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4 |
8.5 |
4.5 |
4.3 |
4.9 |
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5 |
10.2 |
6.7 |
6.2 |
7.1 |
portant; float: none;"> 從表2數(shù)據(jù)可以看出，體系B、體系D的黃色指數(shù)受擠出次數(shù)影響較??；體系A(chǔ)的黃度指數(shù)在經(jīng)過(guò)第五次擠出后變化較大。可見(jiàn)，體系C對(duì)PP的黃色指數(shù)影響最小。
03.氧化誘導(dǎo)期
氧化誘導(dǎo)期是指在一定條件下聚合物與氧發(fā)生鏈?zhǔn)阶詣?dòng)氧化反應(yīng)時(shí)間，表明一定溫度下（200℃）聚丙烯與氧發(fā)生反應(yīng)的難易。氧化誘導(dǎo)期越大，表明體系在高溫下越有效地阻止自由基的形成。一旦聚丙烯中生成自由基，即迅速吸氧，發(fā)生鏈?zhǔn)阶詣?dòng)氧化反應(yīng)。將四個(gè)抗氧劑穩(wěn)定體系與聚丙烯粉料經(jīng)第一次擠出后的粒料，在DSC上進(jìn)行氧化誘導(dǎo)期測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如表3所示。
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擠出 次數(shù) |
時(shí)間(min),200℃ |
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體系A(chǔ) |
體系B |
體系C |
體系D |
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1 |
3.08 |
11.84 |
12.56 |
10.80 |
長(zhǎng)期耐熱氧老化
長(zhǎng)期耐熱氧老化功能是塑料材料防老化或耐候的基礎(chǔ)功能，防紫外或防光老化功能則是建立在基礎(chǔ)功能之上的提高功能。戶(hù)外使用的改性塑料制品，在光穩(wěn)定體系中，組合適合的抗氧劑體系和適當(dāng)?shù)奶砑恿?，可以適度地提高制品的長(zhǎng)期光穩(wěn)定作用或效果。
總結(jié)
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，不同抗氧體系對(duì)材料的熔融指數(shù)或粘度，黃色指數(shù)，氧化誘導(dǎo)期，長(zhǎng)期耐熱氧老化存在不同的影響。portant; float: none;">高分子聚合物選擇什么樣的抗氧劑體系，除了常規(guī)的品種，不同的產(chǎn)品要求、人員的使用習(xí)慣、來(lái)源的渠道等都會(huì)影響人們的選擇，但選擇什么最合適的抗氧劑，需要人們不斷的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，也依賴(lài)科技人員開(kāi)發(fā)新的抗氧劑品種。而對(duì)于高分子行業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行配方研究的時(shí)候，需要通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，選擇適合的抗氧劑及抗氧劑組合，開(kāi)發(fā)出合適的材料。
