聚合物的的(de)抗(kàng)熱氧老(lǎo)化(huà)主要通過添加抗氧劑BHT來(lái)實現,抗(kàng)氧劑根(gēn)據其作用機理可分主抗氧劑和輔助(zhù)抗氧劑兩種,兩種複配使用(yòng),具有協同作用。雖(suī)然也有部分配(pèi)方添加光穩定劑或紫外線吸收劑,但從作用機理來說,像紫外線吸收劑是用過吸收紫外線(xiàn)中具有破壞力的波段能量,轉換為熱能或熒光,防止原子因紫外(wài)線能量而進入激發態,因為激發態的化學基(jī)團更容易發生氧化及斷鏈,從而發生老化現象。
主抗氧劑能夠與(yǔ)自(zì)由基R·、ROO·反應,捕獲和(hé)清(qīng)除(chú)活性自由基,使其轉化為氫過氧(yǎng)化物,中斷活(huó)性鏈的增長,消(xiāo)除樹脂在高溫、熱、光條件(jiàn)下產生的自由基,達到保護聚合物的目的。
輔助抗氧劑可將主抗氧劑生成的仍具有一定活性的氫過氧化物分解,使其不再重新引發自動氧化(huà)反應(yīng)。另(lìng)外,輔助抗氧劑能夠延緩(huǎn)引發過程中自由基的生成。所以主抗氧(yǎng)劑和輔助抗氧劑一起使用會有協同作(zuò)用。
抗氧劑BHT的品種繁(fán)多,在選擇時(shí)應注意如下幾點。
1、相容(róng)性,指的(de)是(shì)抗氧劑與主樹脂的融入度,使用粉體的(de)抗氧劑需要加熱或者使用溶劑等方法進行熔融,樹脂中加人抗氧劑後, 熔融黏(nián)度和螺杆(gǎn)的扭矩都可能發生變(biàn)化,如抗氧劑的熔點與樹脂相差懸殊,還可能產(chǎn)生抱(bào)螺杆和偏流現象,這樣會使配方研發複雜化,古德新材料(liào)一般使用(yòng)液體的抗氧劑(jì)。
2、環保性,胺類(lèi)抗氧劑作為一(yī)類的主抗(kàng)氧劑,抗(kàng)氧(yǎng)效率高。但在加工過程中會變色(sè)汙染製品(pǐn),且毒性較大,因此在要求環保的聚合物製品中一般不采用。
3、穩定(dìng)性,胺類抗氧劑在(zài)光和氧的作用下會變色,抗氧劑BHT加工時(shí)易揮發分解,亞磷酸酯類易水解,受阻胺類在酸性物質(zhì)中加熱,會發生脫氫反應。以(yǐ)上(shàng)這此都會影響抗氧化(huà)效果的發揮。
4、耐抽提性和(hé)揮發性(xìng),耐抽提性是指(zhǐ)在(zài)製品中的抗氧劑溶解(jiě)在(zài)與(yǔ)之接觸液體中的難易程度,抗氧劑的相對分子(zǐ)質量越大,就越難以抽提。揮(huī)發性是指含有抗氧劑(jì)的聚合物製品在受熱時,逸出製品的現象,熔點越高、相對分子質量越大的(de)抗氧劑的揮發性就(jiù)小。舉(jǔ)例:如聚氨酯發泡抗氧(yǎng)劑,古德的V-985分子量高達2000,在PU領域有優(yōu)異的耐熱性與長久穩定性。
主抗氧劑的選用(yòng)受阻酚類主抗氧劑因不汙染製品,無毒或低毒,在聚合物中,如古德新材料的S-150。受阻胺類主抗氧劑的抗氧(yǎng)性很好,但易使聚合物製品著色並有毒性,在聚(jù)合(hé)物中應用較少。
亞磷酸酯類與主抗氧劑BHT協(xié)同效果好,並具有一定的抗氧性,耐熱(rè)、耐候及色澤均好,是常用的輔助抗氧劑,缺點為耐水性(xìng)差,但可選(xuǎn)新開發的耐水型(xíng),如古德的Y-450。經實驗測(cè)試(shì),Y-450與S-150在聚氨酯膠應用(yòng)中,高溫70°C高濕的條件(jiàn)下依然有很好的抗老化性能。含硫化合(hé)物類輔助抗(kàng)氧劑的應用不及亞磷酸酯(zhǐ)類廣,它與有(yǒu)些助劑搭配易產生硫汙(wū)染,與HALS類光穩定(dìng)劑有(yǒu)對抗作用。
2023.12.16 ZG