高分子材料助剂-稳定剂.ppt

* * * * * * * * * * * * 5. 取代丙烯腈类 仅能吸收波长310-320nm范围的紫外线。 不含酚式羟基，具有良好的化学稳定性和与聚合物的相容性 应用于丙烯酸树脂、环氧树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂、聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等。 R可为氢、甲氧基，X 和Y为羧酸酯或氰基，Z为氢、烷基、芳基 典型品种为N-35（2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯） 由二苯基亚甲胺和氰乙酸乙酯反应制得。 主要用于硬质和软质聚氯乙烯制品中， 用量一般为0.1%-0.5%。 有机镍配合物是一类猝灭剂。其本身也是高效的氢过氧化物分解剂，不少有机镍配合物还兼有抗氧和抗臭氧的作用，因此广泛应用于聚烯烃纤维和极薄的薄膜中。 6. 镍螯合物类 （1）硫代双酚型 硫代双（辛基苯酚）镍（AM-101) 硫代双（辛基苯酚）镍（AM-101）的制备方法 AM-101为绿色粉末，最大吸收波长290nm，对聚烯烃和纤维的光稳定非常有效，与紫外线吸收剂并用有良好的协同作用。 缺点：分子中有S原子，高温加工时有变黄倾向，不 适用于透明制品。 （2）二硫代氨基甲酸镍 N,N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍（NBC） 光稳定剂NBC 二丁胺 二丁基二硫代氨基甲酸钠 制备方法： 具有十分优良的光稳定作用，在丁苯、氯丁、氯磺化聚乙烯等合成橡胶中有防止日光下龟裂、臭氧龟裂的作用，用量一般为0.3%-0.5%。 近20年来聚合物稳定化助剂开发研究领域的热门课题，产量和消耗量增长速度远远超过了其他助剂。 7. 受阻胺类 中间体——三丙酮胺（2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮） 三丙酮胺（TAA） 丙酮宁 2,2,4,4,6-五甲基-2,3,4,5-四氢嘧啶 4-羟基哌啶 4-氨基哌啶 受阻胺类光稳定剂典型品种 （1）LS-744（苯甲酸 2,2,6,6-四甲基哌啶酯） （2）LS-770 国外HALS品种开发的发展趋势 （1）高分子量化 光稳定剂主要适用于户外用的聚合物制品，挥发或介质抽提是影响其持久稳定效果的重要因素。 分子量一般控制在2000-3000之间。 （2）非碱性化 哌啶类HALS一般都具有较高的碱性，而碱性的存在势必引起HALS与聚合物配方中某些酸性组分之间的对抗，直接影响其有效活性的发挥和应用领域的拓宽。 （3）多功能化 把具有抗热氧和抗光氧功能的官能团结合到一个分子上，这类稳定剂通过具有分子内自协同作用，其光稳定效果和抗热氧都得到明显的提高。 HALS/PI HALS/PII （1）炭黑：是效能最高的光屏蔽剂 8. 其他类型 由于炭黑结构中含有羟基芳酮结构，能够抑制自由基反应。 炭黑的添加量以2%为宜。 （2）颜料 不同的颜料对聚合物的老化影响有很大的差别。例如，对于聚乙烯的紫外光老化，钛白具有促进作用，而镉系颜料、铁红、酞菁蓝、酞菁绿对紫外老化具有抑制作用。 （3）氧化锌：是一种价廉、耐久、无毒的光稳定剂 高分子光稳定剂 针对：低分子量的稳定剂 在聚合物模压合挤出加工时可能挥发 在塑料储存过程中，也可能从塑料中迁移渗出 解决方案： 通过化学或物理的方法，在聚合物上接上紫外光吸收剂 通过带有具有光稳定作用的组分或基团的单体的聚合或共聚来制备高分子紫外光吸收剂 应用可光重排的聚合物作为助剂 光重排聚合物 光稳定剂的选用 要考虑各种聚合物的敏感波长与紫外线吸收剂的有效吸收波长范围一致。 1. 聚合物对紫外线的敏感波长及紫外线吸收剂的吸收波长 常用聚合物最敏感波长 聚合物 聚合物符号 最敏感波长/nm 聚合物 聚合物符号 最敏感波长/nm 聚碳酸酯 PC 258~305 聚丙烯 PP 300 聚乙烯 PE 300 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 290-315 聚氯乙烯 PVC 320 聚乙烯-乙酸乙烯共聚物 P(VC-VAC) 327和364 聚苯乙烯 PS 318.5 聚酯 PET 325 由于紫外线吸收剂吸收了光能后，增加了制品发热的可能性，必须考虑同时加入抗氧剂和热稳定剂。 2. 与其他助剂的配合使用 如：光屏蔽剂ZnO可以提高PP的户外使用寿命，若与抗氧剂1010和紫外线吸收剂三嗪并用，具有优良的协同作用，效果更好 3. 光稳定剂的并用 实际应用中，往往需要考虑加入两种或几种不同作用原理的光稳定剂，得到增效光稳定合剂。 如：紫外线吸收剂常与猝灭剂并用，光稳定效果显著提高 对于薄制品和纤维要求加入的紫外线吸收剂浓度较高，而厚制品要求加入的紫外线吸收剂浓度较低。 4. 厚度和用量 如果光稳定剂的添加量太高时，超过相容性时，会产生喷霜