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                  塑料科普:常用工程塑料改性助劑大全
                  發布時間:[2021/08/16]

                      慧聰塑料網訊:

                      抗氧劑

                      以抑制聚合物樹脂熱氧化降解為主要功能的助劑,屬于抗氧劑的范疇??寡鮿┦撬芰戏€定化助劑最主要的類型,幾乎所有的聚合物樹脂都涉及到抗氧劑的應用。按照作用機理,傳統的抗氧劑體系一般包括主抗氧劑、輔助抗氧劑和重金屬離子鈍化劑等。主抗氧劑以捕獲聚合物過氧自由基為主要功能,又有“過氧自由基捕獲劑”和“鏈終止型抗氧劑”之稱,涉及芳胺類化合物和受阻酚類化合物兩大系列產品。輔助抗氧劑具有分解聚合物過氧化合物的作用,也稱“過氧化物分解劑”,包括硫代二羧酸酯類和亞磷酸酯化合物,通常和主抗氧劑配合使用。重金屬離子鈍化劑俗稱“抗銅劑”,能夠絡合過渡金屬離子,防止其催化聚合物樹脂的氧化降解反應,典型的結構如酰肼類化合物等。

                      最近幾年,隨著聚合物抗氧理論研究的深入,抗氧劑的分類也發生了一定的變化,最突出的特征是引入了“碳自由基捕獲劑”的概念。這種自由基捕獲劑有別于傳統意義上的主抗氧劑,它們能夠捕獲聚合物烷基自由基,相當于在傳統抗氧體系中增設了一道防線。此類穩定化助劑而今見諸報道的主要包括芳基苯并呋喃酮類化合物、雙酚單丙烯酸酯類化合物、受阻胺類化合物和羥胺類化合物等,它們和主抗氧劑、輔助抗氧劑配合構成的三元抗氧體系能夠顯著提高塑料制品的抗氧穩定效果。應當指出,胺類抗氧劑具有著色污染性,多用于橡膠制品,而酚類抗氧劑及其與輔助抗氧劑、碳自由基捕獲劑構成的復合抗氧體系則主要用于塑料及艷色橡膠制品。

                      抗沖擊改性劑

                      廣義地講,凡能提高硬質聚合物制品抗沖擊性能的助劑統稱為抗沖擊改性劑。傳統意義上的抗沖擊改性劑基本建立在彈性增韌理論的基礎上,所涉及的化合物也幾乎無一例外地屬于各種具有彈性增韌作用的共聚物和其他的聚合物。以硬質PVC制品為例,而今應用市場廣泛使用的品種主要包括氯化聚乙烯(CPE)、丙烯酸酯共聚物(ACR)、甲基丙烯酸酯―丁二烯―苯乙烯共聚物(MBS)、乙烯―乙烯基醋酸酯共聚物(EVA)和丙烯腈―丁二烯―苯乙烯共聚物(ABS)等。聚丙烯增韌改性中使用的三元乙丙橡膠(EPDM)亦屬橡膠增韌的范圍。

                      阻燃劑

                      塑料制品多數具有易燃性,這對其制品的應用安全帶來了諸多隱患。準確地講,阻燃劑稱作難燃劑更為恰當,因為“難燃”包含著阻燃和抑煙兩層含義,較阻燃劑的概念更為廣泛。然而,長期以來,人們已經習慣使用阻燃劑這一概念,所以在文獻中所指的阻燃劑實際上是阻燃作用和抑煙功能助劑的總稱。

                      阻燃劑依其使用方式可以分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。添加型阻燃劑通常以添加的方式配合到基礎樹脂中,它們與樹脂之間僅僅是簡單的物理混合;反應型阻燃劑一般為分子內包含阻燃元素和反應性基團的單體,如鹵代酸酐、鹵代雙酚和含磷多元醇等,由于具有反應性,可以化學鍵合到樹脂的分子鏈上,成為塑料樹脂的一部分,多數反應型阻燃劑結構還是合成添加型阻燃劑的單體。按照化學組成的不同,阻燃劑還可分為無機阻燃劑和有機阻燃劑。無機阻燃劑包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、硼酸鋅和赤磷等,有機阻燃劑多為鹵代烴、有機溴化物、有機氯化物、磷酸酯、鹵代磷酸酯、氮系阻燃劑和氮磷膨脹型阻燃劑等。抑煙劑的作用在于降低阻燃材料的發煙量和有毒有害氣體的釋放量,多為鉬類化合物、錫類化合物和鐵類化合物等。盡管氧化銻和硼酸鋅亦有抑煙性,但常常作為阻燃協效劑使用,因此歸為阻燃劑體系。

                      增塑劑

                      增塑劑是一類增加聚合物樹脂的塑性,賦予制品柔軟性的助劑,也是迄今為止產耗量最大的塑料助劑類別。增塑劑主要用于PVC軟制品,同時在纖維素等極性塑料中亦有廣泛的應用。

                      增塑劑所涉及的化合物類別大致包括鄰苯二甲酸酯、脂肪二羧酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、環氧酯、烷基磺酸苯酯、磷酸酯和氯化石蠟等,尤以鄰苯二甲酸酯類最為重要。

                      熱穩定劑

                      如果不加說明,熱穩定劑專指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物加工所使用的穩定劑。聚氯乙烯及氯乙烯共聚物屬熱敏性樹脂,它們在受熱加工時極易釋放氯化氫,進而引發熱老化降解反應。熱穩定劑一般通過吸收氯化氫,取代活潑氯和雙鍵加成等方式達到熱穩定化的目的。

                      工業上廣泛應用的熱穩定劑品種大致包括鹽基性鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類、有機銻類等主穩定劑和環氧化合物類、亞磷酸酯類、多元醇類、個二酮類等有機輔助穩定劑。由主穩定劑、輔助穩定劑與其他助劑配合而成的復合穩定劑品種,在熱穩定劑市場具有舉足輕重的地位。

                      光穩定劑

                      光穩定劑也稱紫外線穩定劑,是一類用來抑制聚合物樹脂的光氧降解,提高塑料制品耐候性的穩定化助劑。根據穩定機理的不同,光穩定劑可以分為光屏蔽劑、紫外線吸收劑、激發態猝滅劑和自由基捕獲劑。

                      光屏蔽劑多為炭黑、氧化鋅和一些無機顏料或填料,其作用是通過屏蔽紫外線來實現的。紫外線吸收劑對紫外線具有較強的吸收作用,并通過分子內能量轉移將有害的光能轉變為無害的熱能形式釋放,從而避免聚合物樹脂吸收紫外線能量而誘發光氧化反應。紫外線吸收劑所涉及的化合物類型較多,主要包括二苯甲酮類化合物、苯并三唑類化合物、水楊酸酯類化合物、取代丙烯腈類化合物和三嗪類化合物等。激發態猝滅劑意在猝滅受激聚合物分子上的能量,使之回復到基態,防止其進一步導致聚合物鏈的斷裂。激發態猝滅劑多為一些鎳的絡合物。自由基捕獲劑以受阻胺為官能團,其相應的氮氧自由基是捕獲聚合物自由基的根本,而且由于這種氮氧自由基在穩定化過程中具有再生性,因此光穩定效果非常突出,迄今已經發展成為品種最多、產耗量最大的光穩定劑類別。當然,受阻胺光穩定劑的作用并不僅僅局限在捕獲自由基方面,研究表明,受阻胺光穩定劑往往同時兼備分解氫過氧化物、猝滅單線態氧等作用。

                      發泡劑

                      用于聚合物配合體系,旨在通過釋放氣體獲得具有微孔結構聚合物制品,達到降低制品表觀密度之目的的助劑稱之為發泡劑。根據發泡過程產生氣體的方式不同,發泡劑可以分為物理發泡劑和化學發泡劑兩種主要類型。

                      物理發泡劑一般依靠自身物理狀態的變化釋放氣體,多為揮發性的液體物質,氟氯烴(如氟里昂)、低烷烴(如戊烷)和壓縮氣體是物理發泡劑的代表。

                      化學發泡劑則是基于化學分解釋放出來的氣體進行發泡的,按照結構的不同分為無機類化學發泡劑和有機類化學發泡劑。無機發泡劑主要是一些對熱敏感的碳酸鹽類(如碳酸鈉、碳酸氫銨等)、亞硝酸鹽類和硼氫化合物等,其特征是發泡過程吸熱,也稱吸熱型發泡劑。有機發泡劑在塑料發泡劑市場具有非常突出的地位,代表性的品種有偶氮類化合物、N―亞硝基類化合物和磺酰肼類化合物等。有機發泡劑的發泡過程多伴隨放熱反應,又有放熱型發泡劑之稱。此外,一些具有調節發泡劑分解溫度的助劑,即發泡助劑亦屬發泡劑之列。

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