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影響抗氧劑和光穩定劑功效的因素

當加工的體系環境某一因素發生改變后,同一品牌、型號的抗氧劑的功效可能發生改變,影響抗氧劑功效的因素從以下幾個因素具體闡述:

加工過程:經表面處理的高純、優質鈦白粉,如果在高攪混料機或擠出機進料段停留時間過長,可因劇烈摩擦而破壞部分表面處理層,即使塑料制品中加入了高效抗氧劑、光穩定劑,制品的實際耐老化性能也難以達到設計要求;抗氧劑、光穩定劑在塑料制品中的添加總量一般在0.5%~1.5%之間,如果混料時大量粘結在混料器內壁,或熱加工時揮發量過高,制品中實際抗氧劑、光穩定 劑比例數量將低于配方設計量;如果加工時抗氧劑、光穩定劑與樹脂混合不均勻,制品中抗氧劑、光穩定劑也必然分布不均;在使用過程中,制品的整體力學性能是由抗氧劑、光穩定劑分布量過低或最低的局部力學性能決定的,局部的低力學性能導致了防老化塑料制品提前失去使用價值。

使用環境:設計配方的抗氧劑、光穩定劑體系時,應以可能發生的、最嚴酷的環境條件為基點,確定抗氧劑、光穩定劑品種和添加量:體系的穩定性隨著環境嚴酷程度的增加而降低。如果沒有經過系統性的試驗,不具備完整的數據,在塑料制品的耐侯性及使用環境均相對穩定時期,不宜隨意更換任何一個抗氧劑、光穩定劑品種,不應為降低成本等原因而降低抗氧劑、光穩定劑的添加量。

著色劑:鉻黃是鉻酸鉛或堿式鉻酸鉛同硫酸鉛組成的含鉛化合物,與含硫抗氧劑DLTP、DSTP、1035、300等共用,在塑料加工的高溫條件下會發生化學反應,生成黑色硫化鉛,影響塑料制品的外觀,也大幅度削弱了抗氧劑的防熱氧老化作用。著色劑對光穩定劑的影響,一是著色劑含銅、錳、鎳等重金屬元素或雜質,具有光活性、光敏性,催化并加快塑料材料的光老化 速度。如含有游離銅和雜質的酞菁藍會促使聚丙烯光老化;氧化鐵紅可使聚丙烯中苯并三唑、二苯甲酮、有機鎳鹽光穩定劑的效能下降20%以上;對于聚乙烯,二氧 化鈦、群青、氧化鉻綠、鈷綠、鐵紅等著色劑的使用,會加劇光老化。二是某些分子結構的著色劑可與光穩定劑發生作用,直接削弱光穩定劑的效能。酸性著色劑可使受阻胺光穩定劑失效;在聚丙烯中,偶氮紅、黃可與受阻胺光穩定劑發生作用,偶氮縮合紅BR、偶氮縮合黃3G可使受阻胺光穩定劑作用分別下降25%和 50%左右。

填充材料:鈦白粉既可做為塑料填充材料,屏蔽紫外光,又可做為白色著色劑,未經表面處理的鈦白粉不僅不能屏蔽紫外光,而且對樹脂有催化降解的作用;高嶺土填充于塑料中,可起到一定程度的轉光和保溫作用。但高嶺土與光穩定劑共用時,高嶺土強烈地削弱光穩定劑的作用,主要原因是高嶺土中存在過渡重金屬元素,可急劇加速塑料材料的老化;碳黑是可用于多種塑料材料及制品,且用量最大的黑色填充材料,既可起到著色作用,又可做為塑料材料的光穩定劑。碳黑除在聚丙烯中對某些酚類抗氧劑的效能有削弱作用外,在低壓聚乙烯中也可與抗氧劑BHT發生作用,使BHT幾乎完全失去效能,同時碳黑自身的光穩定作用也大幅度減弱。(在PP和LDPE中,炭黑會和抗氧劑BHT產生對抗作用,同事削弱雙方的功效)。炭黑自身呈堿性、極性,不可與酸共用,與硫代雙酚抗氧劑協同作用良好。

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