塑料中使用抗氧劑選用原則
塑料制品受到熱、氧、光、水、微生物等因素作用,會出現(xiàn)老化現(xiàn)象(常見的有失光、變色、硬化、粉化等),可以通過添加抗氧劑,從而抑制或延緩塑料氧化降解(由熱和氧帶來的降解問題)。
塑料中添加抗氧劑需要遵循一定的選用原則:
1、相容性
塑料配方在設計的時候,要特別注意抗氧劑、紫外線吸收劑的選擇,它們的熔點最高值不能比塑料產品的加工實際溫度低。在實際加工過程中,塑料聚合物和抗氧劑的相容性一般都不好,通常是將抗氧劑、聚合物在高溫熔化并進行組合,當聚合物冷卻固化的時候,抗氧劑分子就會被溶在聚合物分子當中。
2、遷移性
通常氧化主要發(fā)生在塑料制品的外表面,根據此特性就需要抗氧劑周而復始的從內遷移到塑料制品的外表面,但須注意控制遷移速度,過快或者遷移量大都都會使之損失。基于此設計的時候應對品種中分子量大,熔點高的類別進行優(yōu)先。
3、穩(wěn)定性
抗氧劑應該具有相對的穩(wěn)定性,不能隨著外界環(huán)境的溫度或者添加劑而損失揮發(fā),而且對于機械設備或者被制品表面不因有損或者腐蝕。
4、加工性
塑料制品在工藝加工中加入抗氧劑,對于黏度改變之余,也可能會對螺桿轉矩有變化。
為避免在與樹脂混合加工而造成抗氧劑在制品中參與度不均或者加工能力下降,應該在熔點小于100℃以上加工溫度時,先將其制作成母粒參與其中。
5、環(huán)境和衛(wèi)生性
抗氧劑應首先具備無有害作用,在加工或者其他環(huán)境中都應該具備無害作用,不對環(huán)境等造成傷害。應該通過FDA等機構的檢驗許可方可生產使用。
-抗氧劑作用機理分類-
你能想到的抗氧劑的應用都是聚合物樹脂。基于內部機理,抗氧劑在正規(guī)的體系中通常包含主抗氧劑、輔助抗氧劑和重金屬離子鈍化劑等。
具備俘獲聚合物過氧自由基的能力,主抗氧劑所擁有的特點,包含芳胺類化合物和受阻酚類化合物兩大系列產品。
輔助抗氧劑配合主抗氧劑后,可對聚合物有分離作用,典型的有硫代二羧酸酯類和亞磷酸酯化合物
重金屬離子鈍化劑如酰腓類化合物,它具備聚合過渡金屬離子,避免其對聚合物樹脂發(fā)生氧化或者對于內部降解。
如何選擇:
眾所周知去除自由基后,老化反應也即停止,但自由基(R*)和氧氣(O2)反應速率極快,很難找到一種自由基捕捉基(CB-A)與其競爭,目前使用較多主要是受阻胺類(HAS)穩(wěn)定劑。
高活性的過氧自由基(ROO*)是通過自由基和氧氣結合生成,結合后會特別快的從聚合物分子鏈段上(RH),奪取氫質子(H*),生成相對穩(wěn)定的氫過氧化物(ROOH)。添加氫供體(CB-D)后,就能減少過氧自由基對聚合物分子鏈的進攻,對制品起到保護作用。目前使用較多主要是芳香胺和酚類。
氫過氧化物(ROOH)轉化為無自由基、無反應活性的化合物需要有合適的氫過氧化物分解劑(HD)。三價磷的有機化合物和硫的有機化合物目前使用較廣泛。
氫過氧化物(ROOH)可用金屬離子催化,生成活性自由基,添加金屬離子鈍化劑(MH)后,可與金屬離子,特別是銅離子,生成穩(wěn)定的配位化合物。
大家都知道塑料制品的自氧化有兩個明顯的特征即催化作用和抗氧劑的抑制作用,基于此選擇合適的抗氧劑是很有必要的。
巴斯夫抗氧劑B225

巴斯夫抗氧劑B225是由巴斯夫抗氧劑1010,巴斯夫抗氧劑168復配而成。用于減少母料加工過程中由于加熱造成的性能損失,從而提高母料的穩(wěn)定性和力學性能。