防老化剂[精选].doc

★ 塑料防老化 所谓防老化，也叫稳定化，就是采取一定的措施，阻止或延缓致老化的化学反应。严格来讲，不可能完全阻止老化，只能延缓老化过程。目前较为适用的防老化措施有以下四个方面。 改进共聚物的化学结构，减少对天候老化敏感的官能团或引进含有稳定基团的结构。 对活泼端基进行消活稳定处理，该法主要用于聚缩醛类高聚物。 物理稳定化，如拉伸取向。 加入添加剂，如抗氧剂和光稳定剂等。 其中，方法4是塑料防老化最通用的方法，其优点在于简单、有效、灵活。在应用中，核心问题是如何正确选择添加剂体系，这不仅仅是一个技术问题。一个正确的选择是由很多因素综合作用的结果，包括技术、经济、社会和立法等诸多因素。例如，除要考虑树脂类型和其制品用途以及成本外，还必须考虑用户接受程度、食品应用许可、环保要求、法律限制以及与应用有关的一切技术发展情况等等。 抗氧剂与光稳定剂经过几十年的发展至今，种类较多。抗氧剂有胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、硫化物类、亚磷酸酯类等；光稳定剂有光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂。石油化工的崛起为聚烯烃树脂的应用创造了机遇。解决热氧化、光氧化等老化降解一度成为塑料加工行业和添加剂行业关注的焦点。50年代在紫外光稳定化方面出现了突破；而在60年代又在抗氧剂方面出现了突破，开发出一批性能优良的抗氧剂和光稳定剂，为塑料制品的应用，特别是户外及高性能的应用奠定了基础；70年代成功地开发了受阻胺类光稳定剂，这项革命性的成果使塑料的紫外光稳定化处理及抗老化上升到新的水平；80年代出现了性能更完善的亚磷酸酯加工稳定剂，提高亚磷酸酯的水解稳定性及加工稳定性，非对抗性受阻胺光稳定剂的推出，使得在某些应用中出现的对抗性问题在某种程度上得到了解决；90年代更推出了新的复配稳定剂。 此外，文明社会越来越重视添加剂的卫生性和安全性，社会对此的敏感程度愈加提高，各国政府的立法也愈加严格。环保型或“绿色”添加剂已崭露头角，例如维生素E作为聚烯烃加工稳定剂。这种产品作为现有抗氧剂的一种补充，特别适用于食品或药品包装材料的加工。 随着对塑料老化机理的深入研究，相信人们会更深刻地了解老化的本质，会有新型的抗氧剂和光稳定剂出现。然而，研究开发一个全新的品种并非易事，因此更多的技术进步体现在选择和复配技术上，使得防老化配方的成本－效能比更趋于合理。 抗氧剂的作用机理 链终止型抗氧剂 链终止型抗氧剂与自由基R· 、RO2· 反应，中断了自动氧化的链增长。一般认为，消除过氧自由基RO2· 是阻止降解的关键。这是由于RO2· 的消除则抑制了氢过氧化物的生成和分解。 例如： 2．预防型抗氧剂 预防型抗氧剂是指那些借助除去自由基来源，抑制或延缓引发发应的化学物质。预防型抗氧剂包括过氧化物分解剂、金属离子钝化剂。 光稳定剂的作用机理 光屏蔽剂 光屏蔽剂一般是指能够反射和吸收紫外光的物质。在聚合物材料中加入光屏蔽剂，可使制品屏蔽紫外光波，减少紫外光的透射作用，从而使其内部不受紫外光的危害。 紫外线吸收剂 紫外线吸收剂是目前最普遍使用的光稳定剂，它们是一类能够强烈地选择性地吸收高能量的紫外光，并进行能量转换，以热能形式或低能辐射将能量释放或消耗的物质。 大多数的紫外线吸收剂，其结构中具有吸收波长在400nm以下的连接于芳香族衍生物的发色团（C=N, N=N, N=O, C=O等基团）和助色团（－NH2, －OH, －SO3H, －COOH等基团）。 猝灭剂 猝灭剂主要是镍的有机络合物，它不同于紫外线吸收剂，它并不强烈吸收紫外线，也不像紫外线吸收剂那样通过分子内的结构变化转移能量，而是通过分子间的过程转移能量，它能迅速而有效地将激发态的分子“猝灭”，使其回到基态，从而达到保护高分子材料，使其免受紫外线破坏的作用。 例如： 自由基捕获剂 自由基捕获剂是指近年来新开发的一类具有空间位阻效应的哌啶衍生物类光稳定剂，简称受阻胺类光稳定剂。此类化合物几乎不吸收紫外光，但通过捕获自由基、分解过氧化物、传递激发态能量等多种途径，赋予聚合物以高度的光稳定剂。有研究表明，受阻胺光稳定剂对聚合物中生成的单线态氧具有高效的猝灭能力，所形成的氮－氧游离基对羰基的诺里什型裂解所形成的自由基，或各种烷基自由基，有极高的捕获能力。