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防老化类助剂细分:光稳定剂、抗氧剂与抗水解剂
日期:2019.12.29 访问:1875
功能性助剂

(1)防老化类助剂:是指抑制塑料制品在贮存、运输和使用过程中,因外界因素(光、热、氧等,非机械因素)的作用下,大分子链降解,降低或丧失力学性能的过程。具有抑制高聚物分子链断裂,延长塑料制品使用性能的物质,统称为防老剂。包括:光/热稳定剂、抗氧剂、抗UV稳定剂和抗水解剂。

①光稳定剂/抗氧剂:塑料通常在光照,氧气及热的作用下会快速发生老化,从而导致:强度、刚度及韧性的下降;变色;出现划痕,表面光泽下降。影响塑料制品的使用性能。需要加入光稳定剂和抗氧剂抑制分子链的断裂,延长制品的使用性能。
酚类抗氧剂作用机理
常用的抗氧剂有1010、168、1076,复合的有B215、B225等。光稳定剂有770、622、944和783等。常用的抗UV稳定剂有UV―531、UV―326和UV―327。
②抗水解剂:在潮湿、温暖的环境下,水分子会破坏聚合物的大分子链,导致某些聚合物降解甚至失去任何性能的现象称为“水解”。聚烃类对水分比较稳定,浸在水溶液中到达平衡时含水量也很少。但是尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚酯(PET、PBT)等通过缩聚反应生成的聚合物,含有大量的酰胺基、酯基、脲基、缩二脲基、氨基甲酸酯基等高极性基团。它们在含水量不多和室温的条件下,吸入的水分与极性基团形成氢键,削弱了聚合物中自身分子之间的氢键,因而使聚合物的物理机械性能下降。这种作用是可逆的,当水分去除后,性能可以得到恢复。然而在温度较高和相对湿度较大时,水与聚合物分子链的极性基团发生反应而引起降解。
为了有效地防止某些聚合物水解的产生,通常是向材料中加入水解稳定剂,也称为抗水解剂。水解稳定剂的加入能有效地捕捉聚合物水解产生的羧基,生成稳定无害的产物(如酰脲衍生物),从而阻止聚合物进一步水解。水解稳定剂的品种较多,一般包括单(多)碳化二亚胺、噁唑啉类化合物、环氧化合物以及其他能终止水解的物质。
(2)卫生、安全性助剂:塑料制品最大的缺陷就是易燃,并且在燃烧的过程中会产生融滴,引发次生火灾。此外,塑料制品的导电性差,表面会堆积一层电荷,产生静电吸引,使制品表面吸附大量的灰尘和细菌。所以,塑料制品一般需要加入阻燃剂、抗静电剂和抗菌剂。保证塑料制品在使用过程的卫生、安全性。
①阻燃剂:阻燃剂是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。高效安全的阻燃剂一般可以同时起到阻燃、抑烟、散热、防滴落四个作用。根据其使用方法可分为添加型和反应型两类。
常用的阻燃剂分为四类:卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂和膨胀型阻燃剂。
②抗菌剂:抗菌剂指能够在一定时间内,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。
抗菌剂的抗菌作用一般分为杀菌和抑菌作用。抗菌剂的浓度和作用时间对抗菌作用有很大的影响。银、铜、汞等金属离子、强氧化剂主要起杀菌作用,有机抗菌剂则主要表现为抑菌作用。同一抗菌剂,低浓度常表现抑菌,高浓度则为杀菌。
③抗静电剂:任何物体本身都带有静电荷,这种电荷可以是负电荷也可以是正电荷,静电荷的聚集会使生活或者工业生产受到影响甚至危害,将聚集的有害电荷导引/消除使其不对生产/生活造成不便或危害的化学品称为抗静电剂。
抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征,结构上极性基团和非极性基团兼而有之。常用的极性基团(即亲水基)有:羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子,胺盐、季铵盐的阳离子,以及-OH、-O-等基团,常用的非极性基团(即亲油基或疏水基)有:烷基、烷芳基等。从而形成了纤维工业常用的五种基本类型的ASA,即胺的衍生物,季铵盐,硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。