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    2023年12月19日 行業動態:
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    專題論述

    抗氧劑對聚丙烯(PP)材料的4種影響

    發布時間:2023/9/4 9:47:52 來源:鏈塑網

    抗氧劑是塑料中應用最廣泛的助劑,不同抗氧體系對材料的熔融指數或粘度,黃色指數,氧化誘導期,長期耐熱氧老化存在不同的影響。

    抗氧劑簡介

    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、老化過程,延長塑料制品使用壽命,提高塑料制品使用價值的塑料助劑。

    抗氧劑是塑料中應用最廣泛的助劑。應用最廣泛的內容之一,是指在塑料的聚合合成、造粒、儲存、加工、使用各個不同階段,均有抗氧劑的應用。應用最廣泛的內容之二,是指當今世界上已出現的各種不同分子結構的塑料材料種類,如聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯類聚合物、工程塑料、改性塑料等材料中,應用抗氧劑的塑料材料種類最多。

    常用的塑料抗氧劑按分子結構和作用機理一般分為四類:受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代類及復合類。

    抗氧劑對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,需要進行評價和驗證,既然是考察其應用性能,那么就要考察其添加到聚合物后相關性能的變化。對于高分子聚丙烯材料,因其自身特性,主要從以下幾項性能進行考察。

    1.熔融指數或粘度

    熔融指數是聚丙烯樹脂加工性能的一個重要指標,通常用熔融指數法來評價抗氧劑防護的高分子材料的加工穩定性。加工前后熔融指數的變化愈大,材料的加工穩定性愈差。因此考察抗氧劑穩定劑體系經多次擠出后熔融指數的變化。其結果如表1所示。

    表1 多次擠出后熔融指數的變化對比

    2.黃色指數

    聚丙烯在加工過程中,易產生熱老化現象,加入的主抗氧劑在抑制聚丙烯降解的同時形成醌類發色物,使制品顏色發黃。因此,添加抗氧劑穩定體系的聚丙烯,經多次擠出后用黃色指數的變化來評價抗氧劑對聚丙烯加工性的影響。試驗結果見表2:

    從表2數據可以看出,體系B、體系D的黃色指數受擠出次數影響較??;體系A的黃度指數在經過第五次擠出后變化較大??梢?,體系C對PP的黃色指數影響最小。

    3.氧化誘導期

    氧化誘導期是指在一定條件下聚合物與氧發生鏈式自動氧化反應時間,表明一定溫度下(200℃)聚丙烯與氧發生反應的難易。氧化誘導期越大,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,發生鏈式自動氧化反應。將四個抗氧劑穩定體系與聚丙烯粉料經第一次擠出后的粒料,在DSC上進行氧化誘導期測試,其測試結果如表3所示。

    由表3可以看出,一次擠出后,氧化誘導期大小順序為:體系C>體系B>體系D>體系A。氧化誘導期更長。說明使用此體系的PP材料熱穩定性更優。

    4.長期耐熱氧老化

    長期耐熱氧老化功能是塑料材料防老化或耐候的基礎功能,防紫外或防光老化功能則是建立在基礎功能之上的提高功能。戶外使用的改性塑料制品,在光穩定體系中,組合適合的抗氧劑體系和適當的添加量,可以適度地提高制品的長期光穩定作用或效果。




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