一、在聚丙烯(改性PP)中的應(yīng)用
聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的叔碳原子,因此聚丙烯對于氧化作用是非常敏感的。為此,在加工之前必須采用穩(wěn)定化處理,至少在聚合階段就要添加適量的抗氧劑。在造粒中再添加適量抗氧劑。
PP的加工溫度一般為220~280℃,若不加抗氧劑,在加工溫度下就會產(chǎn)生熱降解,使其熔體指數(shù)增大。
工業(yè)上常用的抗氧劑體系,主要是2,6-二叔丁基對甲酚(BHT),亞磷酸酯及膦酸酯類。
改性PP的抗氧化體系常采用含磷化合物與受阻酚類抗氧劑并用,以獲得良好的協(xié)同作用。而對于加工穩(wěn)定性要求不高的,單獨使用高分子量的酚類抗氧劑即可。含磷化合物具有良好的耐抽出性,同時還具有抑制色污的功能。
二、在聚乙烯(改性PE)中的應(yīng)用
與PP相比,PE對氧作用的敏感性要差一些,所以添加抗氧劑的量可以相對少些。一般加入量在0.01~0.1%之間,PE的加工溫度在180~280℃,如吹塑用顆粒狀的PE樹脂,加工時只需添加0.01~0.05%的264或DLTP即可。
對于通訊、動力用的電纜等對穩(wěn)定性要求較高的制品,應(yīng)選擇低揮發(fā)性、高分子量的受阻酚。
LDPE主要用于吹塑薄膜,加工溫度在200℃左右,加工時受氧化作用分子會發(fā)生交聯(lián),進而生成凝膠狀停留于薄膜之中便成為肉眼可見的聚集體,通常稱之為“魚眼”。
吹塑用的抗氧劑務(wù)必要求相容性好,相容性再好的抗氧劑還是難以百分之百分散,為防止薄膜被吹破或出現(xiàn)“噴霜”現(xiàn)象,添加劑加入量不能超過0.1%。
近年來交聯(lián)PE發(fā)展很快,主要用于加工電纜或管材。LDPE的交聯(lián)方法有下列三種:①過氧化物交聯(lián);②采用β或γ射線進行輻射交聯(lián);③以乙烯基硅氧烷與高聚物接枝,進而水解形成Si-O-Si鍵。
用于電纜的交聯(lián)PE,有的產(chǎn)品服務(wù)時間要求很長,不僅外受紫外線照射,而且內(nèi)有通電時產(chǎn)生100℃左右高溫,所以采用的抗氧劑要求有極好的相容性、抗抽出性和長效性。
為了克服銅離子的氧化作用,還要求添加金屬鈍化劑,以抑制導(dǎo)線銅離子對塑料的加速氧化作用。
三、在苯乙烯(HIPS)系塑料中的應(yīng)用
PS在惰性環(huán)境中受熱會產(chǎn)生分解,并生成苯乙烯單體和齊聚物等。未改性的PS屬于比較穩(wěn)定的高聚物,因此有些領(lǐng)域的產(chǎn)品可以不加抗氧劑。
而重復(fù)加工,易導(dǎo)致PS變質(zhì),在這種情況下,需添加抗氧劑,常用的抗氧劑為3-(3,5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯,進行穩(wěn)定處理其用量不超過0.15%,必要時可和亞磷酸酯或膦酸酯并用以改善色澤。
PS對光氧化作用比較敏感。產(chǎn)生光氧化后,制品出現(xiàn)泛黃和脆化現(xiàn)象,采用3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯不僅有抗氧化作用,同時還具有抗光氧化作用。如果再添加適量的紫外線吸收劑,協(xié)同作用的效果更好些。
抗沖擊聚苯乙烯(IPS)與未改性的PS相比,對氧化作用的敏感性就大得多,這是由于丁二烯鏈段的不飽和雙鍵容易被氧化所造成的。這種共聚物一旦出現(xiàn)泛黃,其機械性能就會下降。
用于HIPS的抗氧劑主要為BHT、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯、1,1,3-三(5-叔丁基-4-羥基-2-甲基苯基)丁烷、硫代二丙酸二月桂基酯等。一般添加量為0.1~0.25%。
四、在改性ABS中的應(yīng)用
目前用于ABS的抗氧劑幾乎和用于PP的抗氧劑數(shù)量相當(dāng),和IPS一樣,都含有丁二烯不飽和雙鍵,所以對氧化作用也很敏感。而且它所含的不飽和雙鍵數(shù)高于改性的PS約20%,由于ABS已介于工程塑料的性能,價格較高,應(yīng)用甚廣,所以添加抗氧劑尤為必要。
常用的抗氧劑有:烷基雙酚,1076,亞磷酸酯。為了提高使用效果,可將亞磷酸酯與酚類抗氧劑并用。其他如1010、DLTP、2246、264、DNP、金屬鋅等可以用作改性ABS的抗氧劑。
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