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发布时间:2020-07-31 02:57:42

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作者:张玉龙,李萍

出版社:机械工业出版社

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实用塑料助剂手册 

实用塑料助剂手册 试读:

前言

塑料助剂是改进塑料成型加工特性,提高制品综合性能给予制品或材料功能特性的一类专用原材料,其种类繁多,性能和功能各异。且来源广泛,性价比较好,属于塑料制品配方设计和产品设计及生产上广为使用的原材料,可以说,没有塑料助剂,就没有现代塑料工业,就没有琳琅满目、花样繁多的塑料制品。随着高新技术在塑料助剂中的广泛应用,特别是精细化工生产技术、超细粉体技术及配方技术的长足进步,塑料助剂的应用领域也得到了进一步拓宽,并展现出了光明的发展前景。

为了普及塑料助剂知识,宣传并推广近年来塑料助剂与配方设计的研究与应用成果,中国兵工学会科技出版工作委员会、山东兵工学会和兵工学会非金属专业委员会联合组织编写了《实用塑料助剂手册》一书,全书共七章,约45万字。本书重点介绍了稳定剂(抗氧剂、光稳定剂和热稳定剂)、力学性能改性助剂(冲击改性剂、增韧剂、填充剂、增强剂和偶联剂)、功能助剂(抗静电剂与导电剂、光学助剂、生物抑制剂、阻燃剂和稀土助剂)、制品质量改性剂(增塑剂、发泡剂和着色剂)、加工助剂(润滑剂和脱模剂)、反应助剂(固化剂、交联剂、引发剂、中和剂、分子量调节剂和聚合终止剂)等塑料助剂的简介,主要品种、性能和应用,是塑料行业材料研究、产品开发设计、制造加工、管理销售与教学人员的必读必备书。

本书中提到的“含量”、“用量”、“加热减量”、“吸油量”、“加入量”和“添加量”除特别说明外均为质量分数,考虑到行业中的习惯说法,同时为符合读者的阅读习惯,文中不再对上述名词一一加以说明。

本书注重实用性、先进性和可操作性,理论叙述简明扼要,着重用实用数据说明问题,结构清晰完整、语言简练流畅,数据可靠,信息量大。若本书的出版能有效地促进我国塑料助剂工业的快速发展,使塑料配方设计更上层次,制品质量再上台阶,作者将感到无比欣慰。

由于水平有限,文中不妥之处在所难免,恳请读者批评指正。编者

第一章 塑料助剂概述

一、基本概念

塑料助剂是在塑料改性或成型加工过程中,为了提高材料或制品的性能,给予其新的功能特性,以及为改善材料的工艺性能而添加的各种辅助化学品,其主要品种有稳定剂、改性助剂、功能助剂、辅助型品质改善助剂、加工助剂与其他助剂。

二、主要品种与分类

塑料助剂品种较多,分类方法也不太一致,本书仅按功能与用途分类如下:(1)稳定剂 主要包括抗氧剂、光稳定剂和热稳定剂等。(2)力学性能改性助剂 主要包括冲击改性剂、增韧剂、填充剂(填料)、增强剂和偶联剂等。(3)功能助剂 主要包括抗静电或导电剂、光学助剂、生物抑制剂、阻燃剂和稀土助剂等。(4)制品质量改性剂 主要包括增塑剂、发泡剂和着色剂等。(5)加工助剂 主要包括润滑剂和脱模剂等。(6)反应助剂 主要包括固化剂、交联剂、引发剂、分子质量调节剂、中和剂和聚合终止剂等。

三、助剂在塑料配方设计中的作用

1)助剂可作为一组分使用,可有效弥补树脂性能缺陷。如PVC树脂的加工温度与其分解温度十分接近,无法制成有用产品,若加入适量的热稳定剂便可解决这一难题。

2)在配方中,添加性能改性剂,可有效提高产品的综合性能。如填充无机填料可有效改善产品韧性与刚性的关系;添加增强剂(如纤维或晶须等)可明显改善并提高塑料的强度与刚性,和粘合性能;添加增韧剂可有效改进结晶树脂的韧性,提高其冲击特性。

3)作为功能组分,可给予塑料制品新的功能特性。如:加入导电、导热助剂可制备导电或导热塑料,制成抗静电制品或电磁屏蔽制品等;加入阻燃助剂可使塑料制品具备阻燃特性;加入抗菌剂可使塑料制品具有抗菌性能等等。

4)将助剂作为改性剂加入可有效地改进塑料制品的性能。如:加入适量偶联剂可增强塑料制品的性能;添加少量的着色剂,可改善塑料制品的外观状态,有效提高其表面质量,且还具有良好的防老化特性;加入适量的发泡剂可以制备质量更轻、性能更适中的泡沫塑料制品;添加适量的增塑剂,可有效地改善PVC的加工特性和使用性能,使这一树脂的应用领域明显扩大。

5)众所周知,塑料特别是通用塑料的耐老化性能不好,使用时间不长便出现变色、开裂、粉化等现象,但在塑料配方中,加入适量的光稳定剂、抗氧剂或抗老化剂,便可明显延长塑料制品的使用寿命,提高其抗老化特性。

6)在塑料配方中加入适量的反应加工助剂可有效提高树脂的反应与加工效果。如在环氧树脂中加入适量的固化剂,可有效改善其加工和反应特性,使其最终产品的综合性能明显提高;加入交联剂可明显改善聚乙烯等产品的耐热性,使其应用范围不断拓宽;加入适量的润滑剂与脱模剂可使塑料制品的工艺性能明显改善。

总之,塑料助剂是塑料制品配方设计与制备过程中的“灵丹妙药”,充分了解并熟知其功能特性,再加上配方设计技巧,就能设计并制备出各种所需产品。

四、选择助剂的基本要求

1)助剂应具有与塑料良好的相容性,以便长期、稳定、均匀地存在于制品中,发挥其效能。若相容性不好,助剂就容易析出。

2)助剂应具有耐久性。要选择不易从塑料中挥发、抽出和移迁的助剂。

3)助剂对加工条件要有良好的适应性。最重要的是要求助剂在加工温度下不易分解、不易挥发和升化。

4)助剂对制品不应有污染性及毒性。助剂对从事加工及应用的人员,不应产生有害影响。用作食品包装和玩具时,应绝对保证符合卫生标准。

五、助剂应用注意事项

助剂的应用是很复杂的技术,这里只能提一下选择和使用助剂时应注意的一些基本问题。(1)助剂与聚合物的配伍性 助剂应与聚合物匹配,这是选用助剂首先要考虑的问题。助剂与聚合物的配伍性,包括它们之间的相容性以及在稳定性方面的相互影响。

一般地说,助剂必须长期、稳定、均匀地存在于制品中才能发挥其应有的效能,所以通常要求所选择的助剂与聚合物要有良好的相容性。如果相容性不好,助剂就容易析出。固体助剂的析出,俗称为“喷霜”,液体助剂的析出,则称作“渗出”或“出汗”。助剂析出后不仅失去作用,而且影响制品的外观和手感。

但是,并非要求所有的助剂都必须与聚合物有良好的相容性。例如,润滑剂的相容性如果过大,就会起到增塑剂的作用,造成聚合物的软化。

助剂与聚合物的相容性主要取决于它们结构的相似性。例如,极性较强的增塑剂在极性的聚氯乙烯中相容性就比极性较弱者好。又如,在抗氧剂和光稳定剂中引进较长的烷基,可以改善它们与聚烯烃的相容性。

上面指的是与聚合物具有溶解性的助剂。还有一些助剂,如无机填充剂和无机颜料,它们不溶于聚合物,无相容性可言。它们分散在聚合物中呈非均相,不会析出。对于这一类助剂,则要求它们细度小、分散性好。

助剂与聚合物配伍性的另一个重要问题是它们在稳定性方面的相互影响。应该注意到,有些聚合物(如聚氯乙烯)的分解产物带酸碱性,会使一些助剂分解,也有些助剂会加速聚合物的降解。(2)助剂的耐久性 这也是选用助剂时必须着重考虑的一个问题。助剂的损失主要通过三条途径:挥发、抽出和迁移。挥发性大小取决于助剂本身的结构,例如,邻苯二甲酸二丁酯由于相对分子质量较小,挥发性比邻苯二甲酸二辛酯大得多。抽出性与助剂在不同介质中的溶解度直接相关,要根据制品的使用环境来选择适当的助剂品种。迁移是指助剂由制品中向邻近物品的转移,其可能性大小与助剂在不同聚合物中的溶解度相关。(3)助剂对加工条件的适应性 某些聚合物的加工条件比较苛刻,如加工温度高、时间长,因此必须考虑助剂能否适应。同一种聚合物,由于加工成型的方法不同,所需要的助剂也可能有所不同。加工条件对助剂的要求,最主要的是耐热性,即要求助剂在加工温度下不分解、不易挥发和升华。此外,还要注意助剂对加工设备和模具可能产生的腐蚀作用。(4)制品用途对助剂的制约 助剂的选择常常受到制品最终用途的制约,这是选用助剂的重要依据。不同用途的制品对所采用助剂的外观、气味、污染性、耐久性、电气性能、热性能、耐候性、毒性等都有一定的要求。例如,对苯二胺类防老化剂虽然性能很全面,在黑色橡胶制品中也早已广泛使用,但因具有污染性,因而限制了它在浅色和彩色橡胶制品中的应用。

助剂的毒性问题已经引起广泛的注意,特别是添加了助剂的食品和药物包装材料、水管、医疗器械、玩具等塑料和橡胶制品的卫生问题更为人们所关注。国外对助剂的毒性问题已有很多的研究成果,积累了大量的数据。许多国家对上述制品适用的助剂品种及其用量作了严格的规定。我国也于1977年底提出了“塑料食具、容器、包装材料卫生管理暂行办法”、“塑料食具的卫生质量调查试验条件及测试方法”,以及“聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、三聚氰胺四种树脂成型制品的建议卫生标准草案”。(5)助剂配合中的协同作用和相抗作用 一种聚合物常常同时使用多种助剂,这些助剂同处在一个聚合物体系里,彼此之间有所影响。如果配合得当,不同助剂之间常常会相互增效,即起到所谓的“协同作用”。聚合物配方研究的主要目的之一就是发现助剂之间的协同作用。例如,聚合物的老化是多种因素的综合结果,每一种稳定化助剂都有其局限性,只有将几种不同类型、不同作用机理的稳定化助剂通过反复地调整配方和多次的测试,充分发挥它们的协同作用,才能确定最有效的稳定体系。当然,配方研究还有其他目的,如简化组分、降低成本等。

配方选择不当有可能产生助剂之间的“相抗作用”。相抗作用与协同作用相反,会彼此削弱各种助剂原有的效能。另外,还需注意不同助剂之间可能发生的化学反应,以免引起变色等不良后果。

第二章 稳定剂

第一节 抗氧剂(防老剂)

一、简介

抗氧剂除了具有抑制高分子材料氧化这一主要功能之外,还兼具一系列辅助的但又是不可缺少的其他方面的性能(大致可分为化学、物理和毒性三个方面)。能否满足这些性能要求,往往是判断抗氧剂化合物是否具有实际应用价值的重要条件,但抗氧剂的这些辅助性能中究竟哪个更为重要,则取决于所要稳定的高聚物及其最终应用等具体情况。许多有特殊要求的塑料或添加剂(如用作食品的包装材料),其所用抗氧剂的毒性就成为其是否适用的至关重要的条件。不过,目前各国对毒性的评价和要求并不相同,而且对各种塑料毒性的评价标准往往也只是由各添加剂生产商提供。(一)对化学性能的要求

1.污染性(变色性)

抗氧剂应该是无色的,且在长期使用后基质可能出现的色污现象应尽量地少。芳香胺类化合物由于具有较强的污染性,因此这类抗氧剂很少用于热塑性塑料。但采用受阻酚类抗氧剂时,往往也能观察到某些色污现象(一般出现泛黄现象)。从化学角度看,这是由抗氧剂的氧化产物造成的。因此,即使对某些基质如聚烯烃和聚缩醛等老化后不易变色的高聚物,在加用抗氧剂后也常见到变色现象。对于聚氨酯、聚碳酸酯和苯乙烯类高聚物等塑料制品,在采用可能具有污染性的添加剂之后,其基质的变色程度将会更加严重。然而,出现泛黄现象的起因是来自基质本身,还是添加剂,取决于实际的老化条件,如热、辐射、碱或可导致所谓“气体变色(gasfading)”的工业废气等。

在成型加工过程或老化试验中,抗氧剂所造成的色污一般并不主要,而对易变色的基质来说,则可因基质本身变色的内在因素而加重其污染性。在室外和耐候老化条件下,所观察到的变色效应是比较复杂的。取代酚与过氧化物自由基的反应产物的耐光性较低,通常在强光照(阳光直接照射或氙气灯照射试验)的条件下往往观察不到变色效应。然后,在非直接光照(如隔着玻璃的室内光线)的条件下,经过几周或几个月之后,就会出现一定程度的泛黄,但一旦处在强光短时间的照射之后,上述泛黄现象又会自行消失。由此可见,导致这种变色的原因是较为复杂的。不过,对于许多类型的变色均可通过添加某种亚磷酸酯或硫醚的办法予以克服。

2.热稳定性

抗氧剂应能适应塑料的合成和加工条件的要求。实际采用的各种抗氧剂在300~320℃的温度下,都具有令人满意的短时间热稳定性。

3.水解稳定性

某些工业抗氧剂属于有机羧酸酯类,这种抗氧剂中的酯基在一定的条件下不易水解。但是亚磷酸酯类抗氧剂的水解稳定性却差得多,因此,此类抗氧剂在储存和使用时对于其水解的可能性应予以足够的重视。为解决亚磷酸酯抗氧剂工业应用中可能出现的水解,一般可采取以下三种措施:尽量采用高纯度的芳香族亚磷酸酯抗氧剂,这是因为芳香族亚磷酸酯的水解稳定性优于脂肪族亚磷酸酯;通过掺合少量碱的办法改善其储存稳定性;设法掺合一定量的防水蜡或其他适当的憎水化合物。(二)对物理性能要求

1.加工性能

工业用的抗氧剂形态,通常是温度达250℃时可自由流动的固体粉末或低粘度的液体。为确保储存和运输的稳定性,抗氧剂的熔点或软化点不应低于50℃。考虑到工业卫生的更高要求,最好采用无尘的配制工艺。

2.溶解性和乳化性

抗氧剂若在高聚物合成阶段投加,应采用适当的物理形态。例如以溶解于单体或聚合溶剂的形式进行添加。如果希望以液体形式投加抗氧剂,那么可用辅助抗氧剂(如亚磷酸酯或硫醚)作为其溶剂。对于ABS乳液聚合工艺,抗氧剂的投加方式最好是配制成乳剂。但对于高熔点的抗氧剂,上述施用方式就不大适用。

3.挥发性

抗氧剂若投加于高聚物生产的最后工序(如干燥和单体的脱除阶段),则要求抗氧剂不能因闪蒸挥发而损失。很多抗氧剂(如长效热稳定剂)多是在高聚物的成型加工阶段投加的,在这种情况下,要求抗氧剂不能因受热挥发或散发令人厌恶的臭味。大多数工业用的抗氧剂可完全满足这些要求。

4.抽出稳定性

抽出稳定性是一个很重要的指标。要求添加剂具备抽出稳定性的塑料制品,主要是一些室外用品和日用品(如洗衣机的零部件等)。此外,抽出稳定性也是毒性评价的一个因素。

近来有不少关于进一步改善添加剂抽出稳定性的报道,如合成分子量在3000及3000以上的齐聚物抗氧剂,就是通过接枝的办法,把抗氧剂键合在高聚物的分子链上;使抗氧剂与相应的单体经共聚反应连接在离分子的骨架上。然而,以上种种努力远未达到实用的要求。

5.相容性与迁移性

某些高聚物,在其表面有时可观察到添加剂析出的喷霜现象。对于低密度聚乙烯和聚氨酯来说,这种现象尤为明显。添加剂在高聚物中如果是呈过饱和的溶液并以很高的扩散速率向表面进行迁移,那么这时就可观察到上述的喷霜现象。其扩散系数取决于玻璃化温度等高聚物的性质和结晶度、取向度等大分子形态以及添加剂本身的固有特性。聚丙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯对喷霜敏感度的比例关系,大致是1∶10∶100。

总之,理想的抗氧剂应符合以下要求:

1)抗氧化降解效能高。

2)与基体的相容性好。

3)对制品的物理、力学性能无不良影响。

4)热稳定性高,耐热性好。

5)挥发性小,扩散迁移适度,耐溶剂抽出性好。

6)不与其他助剂发生不良反应。

7)无毒,对人体无刺激,无异味,污染性小。

8)价廉易得。二、主要品种与性能(一)受阻酚类

1.2,6-二叔丁基对甲酚

性质 白色或淡黄色结晶粉末,遇光颜色变黄并逐渐加深。相对分子质量220.36,挥发性较大,相对密度1.048,熔点68~70℃,沸点257~265℃,闪点126.7℃,蒸气压0.27kPa(100℃)、4.0kPa(160℃),溶于芳香烃(简称芳烃)、甲醇、乙醇、丙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、汽油等,不溶于水或稀碱液,无污染性。

用法及应用特点 本品是传统受阻酚类抗氧剂的一个重要品种,因生产简便、价格低廉、不污染制品而应用广泛。本品对热、氧具有一定的防护使用,也能抑制铜害,适用于PVC、PE、PP、PS、ABS、聚酯等,用量为0.01%~0.5%。缺点是防护效能不太高,在较高温度下加工时,易泛黄和挥发损失。

2.2,4,6—三叔丁基苯酚

性质 白色或淡黄色结晶粉末。相对分子质量262.43,熔点131~135℃,沸点277~278℃,水分<0.5%,灰分<0.5%,溶于烃类、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、芳烃,不溶于水。

用法及应用特点 本品的防护作用与抗氧剂264相当,在塑料中可用于聚苯乙烯和聚烯烃,无污染,不变色,价格低廉,一般用量0.1%左右。

3.2,6-二(十八烷基)-4-甲基苯酚

性质 黄色黏稠液体,相对分子质量613.23,可溶于非极性溶剂中。

用法及应用特点 本品作为抗氧剂,可用于聚烯烃类树脂,在聚丙烯中抗热氧老化颇为有效,不污染制品,加工挥发性小。

4.苯乙烯化苯酚

性质 浅黄或浅琥珀色黏稠液体。沸点>250℃,相对密度1.07~1.09,折射率1.5985~1.6020(25℃),溶于芳烃、甲醇、乙醇、丙酮、三氯乙烷等,难溶于汽油,不溶于水。

用法及应用特点 本品的抗氧化效能中等,在聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯等塑料中有抗热氧老化作用,不污染制品,容易分散,在水中易形成乳化液。

5.5-甲基-4,6-二壬基酚

性质 浅灰色粉末。相对分子质量360.69,溶于烃类溶剂,不溶于水。

用法及应用特点 本品可用于塑料、橡胶和乳胶制品,在户外暴露下,有良好的不变色特性,抗热氧老化性优良。

6.4-羟甲基-2,6-二叔丁基苯酚

性质 白色结晶粉末。相对分子质量236.39,熔点140~141℃,沸点162℃(346.6Pa),在溶剂中的溶解度(20℃):乙醇23.4%、甲乙酮34.2%、异戊烷0.5%、丙酮37.1%、苯7.2%、水<0.0035%。

用法及应用特点 本品可以作为天然橡胶、合成橡胶以及塑料的抗氧剂,适用于制造浅色制品。

7.2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚

性质 白色或浅黄色结晶粉末。相对分子质量263.46,熔点94℃,沸点179℃(5332.8Pa),相对密度0.970,在溶剂中的溶解度(20℃):甲苯22%、乙醇28%、氢氧化钠(1%)<0.002%、水<0.0007%。

用法及应用特点 本品可以作为天然胶乳和合成胶乳的防老剂及聚烯烃的抗氧剂,无污染,不变色,分散性好,热稳定性优良。

8.叔丁基羟基茴香醚

性质 化学组成为2-叔丁基-4-羟基苯甲醚+3-叔丁基-4-羟基苯甲醚,白色或略显黄色的粉末,有特殊气味,市售产品是(Ⅰ)、(Ⅱ)两种异构体的混合物。相对分子质量180.27,熔点:异构体(Ⅰ)纯品的熔点为64℃,随着两种异构体含量的变化,熔点也随着改变,当异构体(Ⅰ)的含量为95%、90%、80%时,其混合物BHA的熔4点分别为62℃、57℃、54℃。沸点264~267℃(9.77×10Pa),溶于丙二醇、乙醇,不溶于水。

用法及应用特点 本品可用于聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯、纤维素等方面。

9.1-羟基-3-甲基-4-异丙基苯

性质 白色针状结晶。相对分子质量150.24,熔点111~112℃,沸点244℃,易溶于醇,难溶于水。

用法及应用特点 本品可用作橡胶和塑料的抗氧剂,与金属皂类热稳定剂并用于聚氯乙烯,有协同效应。

10.2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚

性质 灰白色结晶粉末。相对分子质量234.39,熔点44~45℃,相对密度0.927,溶于苯、甲苯、己烷、丁醇等,不溶于水。

用法及应用特点 本品热稳定性甚好,可用作聚丙烯、聚乙烯的抗氧剂。

11.2,6-二叔丁基-4-正丁基苯酚

性质 淡黄色液体。相对分子质量262.48,凝固点-26℃,相对密度0.918,溶于苯、甲苯、乙醇、丁醇、己烷,不溶于水。

用法及应用特点 本品热稳定性好,可作为聚乙烯、聚丙烯的抗氧剂。

12.2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚

性质 淡黄色液体。相对分子质量178.27,沸点250℃,相对密度0.96~0.97,溶于芳烃、甲醇、乙醇、己烷等有机溶剂,不溶于水或稀碱液。

用法及应用特点 本品作为液状聚合物(三聚丙烯、二聚异丁烯、四聚丙烯等)的抗氧剂,能防止凝胶的生成。

13.3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯

性质 白色或微黄色结晶粉末。相对分子质量372.4,熔点159~161℃,溶解度:甲醇62g/100g溶剂、氯仿50g/100g溶剂、苯33g/100g溶剂、丙酮27g/100g溶剂、正己烷0.6g/100g溶剂、水0.01g/100g溶剂。

用法及应用特点 本品为含磷受阻酚抗氧剂,适用于聚酰胺、聚酯等多种塑料,抗热氧老化效能显著,并可防止催化剂残余物所引起的着色。

14.3,5-二叔丁基-4-羟基-苯丙酸C~C支链烷基酯79

性质 无色或微黄色液体。相对分子质量390.61,密度0.95~31.00g/cm,熔点<10℃,沸点>200℃,溶于有机溶剂,不溶于水。

用法及应用特点 本品为酚类抗氧剂。适用于液体、乳液、悬浮液、溶液及熔体的场合,特别适用于多元醇和聚氨酯,在聚氨酯软质泡沫塑料中防烧芯效果优良。

15.β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯

性质 白色或微黄色结晶粉末。相对分子质量530.87,熔点49~52℃,23℃时的溶解度:甲醇0.6g/100g溶剂、苯65.7g/100g溶剂、环己烷52.2g/100g溶剂、丙酮14.9g/100g溶剂、棉籽油0.3g/100g溶剂、矿物油0.6g/100g溶剂,不溶于水。

常见质量指标如下:含量≥99.0%,透光率(10g/100mL甲苯)≥97%(425nm)、≥98%(500nm),挥发分≤0.2%,灰分≤0.1%,色度(APHA)(10g/100mL甲苯)≤50。

用法及应用特点 本品作为抗氧剂和热稳定剂,无污染,不着色,挥发性小,是耐水抽提的优良酚类抗氧剂之一,用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚氯乙烯、尼龙、聚酯、聚氨酯、纤维素塑料,相容性好,抗氧效能高,一般用量为0.1%~0.5%,与紫外线吸收剂并用有协同效应,也常与硫代二丙酸二月桂酯并用以进一步提高抗氧效能。

16.环己基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯

性质 白色粉末,相对分子质量360.54,熔点75~76℃,易溶于苯、甲苯、甲醇和乙醇。

用法及应用特点 本品是高分子材料的热、光和氧老化的防止剂,与抗氧剂DLTD-PH、三烷基亚磷酸酯或三烷基硫代亚磷酸酯并用有协同效应,也可与其他抗氧剂、稳定剂或紫外线吸收剂并用,用量一般为0.05%~2%。

17.2,5-二叔戊基-氢醌

性质 粉末。相对分子质量250,熔点177~179℃,溶解度:水<0.1g/100g溶剂、正己烷0.1g/100g溶剂、甲醇0.4g/100g溶剂、丙酮22g/100g溶剂。

用法及应用特点 适用于PVC、弹性体。

18.4,6-二(辛基巯基甲基)邻甲酚

性质 低粘度的淡黄色液体。相对分子质量424.7,熔点约14℃,3-闪点>200℃,密度0.98g/cm(20℃),蒸气压<2×105Pa(25℃),动力学粘度85~90mPa·s(20℃)。

用法及应用特点 本品对聚烯烃具有加工过程中和长期热老化过程中的耐热、氧降解性能,适用于塑料、弹性体、粘合剂、密封胶、油脂和润滑剂等,尤其是在以溶液聚合和乳液聚合的聚合物和热塑性弹性体如BR、SBR、NBR、IR、SBS、SIS等中效果较好,推荐用量为0.05%~0.3%。

19.4,4′-双(2,6-二叔丁基苯酚)

性质 浅黄色结晶粉末,无臭。相对分子质量410.68,相对密度1.029,熔点186℃,溶于异戊烷、甲苯、乙醇中,不溶于水、碱类溶液中。

用法及应用特点 本品无污染,不着色,用作聚乙烯、聚丙烯的热稳定剂,用量为0.5~1份。

20.2,2′—亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯酚)

性质 粉末或粉粒。相对分子质量439,熔点162~166℃,溶解度:水0.03g/100g溶剂、正己烷18g/100g溶剂、乙醇6g/100g溶剂、丙酮>100g/100g溶剂、甲苯44g/100g溶剂。

用法及应用特点 适用于PE、PP、PS、PVC、弹性体。(二)胺类

1.N-环己基-N′-苯基对苯二胺

性质 灰白色或灰紫色粉末。熔点>112℃,相对密度1.29,易溶于丙酮、苯、乙酸乙酯、二氯甲烷,溶于四氯化碳和乙醇,微溶于庚烷和汽油,不溶于水和酸,暴露于空气中及受日光照射后颜色加深,但效力不减。

用法及应用特点 本品为污染性抗氧剂,适用于聚丙烯、聚酰胺和聚乙烯等,不适用于浅色或艳色制品。

2.N,N′-二-β-萘基-对苯二胺

性质 浅灰白色粉末。相对分子质量360.46,熔点约230℃,相对密度1.26~1.28,灰分<0.5%,溶于苯、氯仿、丙酮和二硫化碳,微溶于汽油、乙醇,不溶于水。

用法及应用特点 本品作为通用型胺类抗氧剂,除具有优良的抗氧效能外,还有良好的热稳定作用和抑制铜、锰等有害金属的功能,适用于聚乙烯、聚丙烯、抗冲击聚苯乙烯、ABS树脂、聚甲醛和聚酰胺等,一般用量为0.3%~1%。

3.N-苯基丙胺与2,2,4-三甲基戊烯的反应产物

性质 淡黄色液体。相对分子质量393,熔点0~5℃,沸点>300℃,溶于常用有机溶剂,不溶于水。

用法及应用特点 本品为液体芳香胺抗氧剂,适用于多元醇的生产、储存和加工的抗氧化处理,特别是与酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂合用可有效防止聚氨酯软质泡沫塑料的烧芯问题。

4.N-苯基-α-萘胺

性质 淡黄色或紫色块状物或粒状物。相对分子质量219.3,熔点>50℃,相对密度1.16~1.22,闪点188℃,易溶于丙酮、苯、乙酸乙酯、乙醇、四氯化碳和氯仿,微溶于汽油,不溶于水。

用法及应用特点 本品为污染性抗氧剂,对氧、热和屈挠引起的老化有防护效能,对有害金属亦有一定的抑制作用,适用于聚乙烯,做电线和电缆料,与N,N′-二苯基对苯二胺并用有协同效应,一般用量为0.1%~0.5%。

5.N,N′-二苯基对苯二胺

性质 浅灰色片状结晶。相对分子质量260.34,熔点>136℃,沸点282℃(1.066kPa),相对密度1.22~1.31,溶于丙酮、苯、甲苯、二氯乙烷、二硫化碳和氯仿,微溶于乙醇和汽油,不溶于水。

用法及应用特点 本品为污染性抗氧剂,可用于聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲醛和ABS树脂等。

6.N-异丙基-N′-苯基对苯二胺

性质 灰紫色或紫褐色片状物。相对分子质量226.31,熔点72~75℃,相对密度1.01~1.07(25℃),灰分<0.5%,溶于苯、丙酮、乙醇、四氯化碳、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、二硫化碳和吡啶,微溶于二甲苯、环己烷、乙二醇、异丙醇和汽油,不溶于水和碱水溶液中。

用法及应用特点 本品具有抗氧、抗臭氧、抗屈挠龟裂、抗日晒龟裂和抑制铜、锰等有害金属离子的作用,适用于聚乙烯和聚丙烯等。本品因有污染性,不适用于浅色制品。

7.N,N′-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺

性质 红褐色液体,微具特殊气味。相对分子质量304.52,相对密度0.90~0.91,流动点-28.9℃,闪点(开杯法)203.3℃,折射率1.5102(25℃),加热损失<0.5%(10℃,2h),溶于苯、乙醇和乙醚,不溶于水和10%NaOH溶液。

用法及应用特点 本品污染性较大,适用于聚乙烯和聚丙烯等,不适用于浅色或艳色制品。

8.N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺

性质 灰黑色结晶固体或鳞片状物。相对分子质量268.41,熔点44~50℃,相对密度0.986~1.000(60℃),灰分<0.1%,加热损失<1%(70℃,3h),溶于苯、丙酮、乙酸乙酯、甲苯、乙醇和二氯乙烷,不溶于水和环己烷。

用法及应用特点 本品有抗臭氧、抗屈挠龟裂和抑制铜、锰等有害金属的作用,适用于聚乙烯和聚丙烯等。本品的污染性比较严重,不适用于浅色制品。

9.2-巯基苯并咪唑

性质 白色或淡黄色粉末。相对分子质量150.2,熔点290℃,相对密度1.42,灰分≤0.5%,加热失重≤0.5%。

用法及应用特点 本品作为辅助抗氧剂,主要适用于合成橡胶及天然橡胶,以增加其耐热性。

10.4,4′-双[4-(1-苯基-异丙基)-苯基]胺

性质 熔点98~100℃。

用法及应用特点 本品为高效不变色的非污染性芳香胺类抗氧剂,特别适用于聚合物高温加工并具有长效热稳定性,与酚类产品有显著的协同作用。

11.2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体

性质 熔点120~125℃。

用法及应用特点 本品为非常优秀的加工和长效型热稳定剂,特别适用于用炭黑填充的黑色体系,如电线和电缆、农膜等乙丙聚合物。

12.二苯胺和丙酮的反应物

性质 熔点85~95℃

用法及应用特点 本品为经济型、具有协同效应作用的抗氧剂,可用于尼龙和其他炭黑填充的聚烯烃。

13.Genox EP

性质 熔点90℃。

用法及应用特点 本品为特别高效的熔融型加工稳定剂,可提供极佳的熔体指数稳定性和颜色稳定性。

14.二芳基胺酮反应物和N,N′-二苯基对苯二胺的混合物

性质 熔点87℃。

用法及应用特点 本品为高性能热稳定剂,尤其是作为长效热稳定剂用于尼龙和炭黑。(三)亚磷酸酯类

1.亚磷酸三苯酯

性质 无色微带臭味透明液体。相对分子质量310.29,相对密度1.183~1.188(20~25℃),凝固点20~24℃,折射率1.588~1.590(25℃),含氯化物<0.1%,溶于醇、苯、丙酮、不溶于水。

用法及应用特点 本品用作聚烯烃、聚有机硅氧烷、环氧树脂的辅助热稳定剂,在各种聚氯乙烯制品中作螯合剂,可使制品保持其透明度,并抑制颜色的变化。

2.二苯基异辛基亚磷酸酯

性质 常温下为无色或微黄色透明的油状液体,有特殊的酯香味。相对分子质量346.4,熔点-5℃,沸点148~156℃(26.66Pa),相对密度1.050(20℃),折射率1.5207~1.5288(27.4℃),酸值<0.5mgKOH/g,溶于苯和乙醇,不溶于水。

用法及应用特点 本品作为辅助抗氧剂,在聚丙烯中与受阻酚类抗氧剂并用,还可用作聚氯乙烯和其他共聚物的辅助抗氧剂。本品和金属盐或皂并用(用量一般为0.5%2%)可以显著地改进聚氯乙烯制品的颜色,增加透明度,提高其耐光性和耐候性。本品在ABS树脂中可作为热稳定剂。

3.亚磷酸三(壬基苯基)

性质 琥珀色黏调液体。相对分子质量689.01,相对密度0.97~0.99,折射率1.520~1.526,可溶于丙酮、乙醇、苯、四氯化碳,不溶于水,但可水解,特别是在酸性介质中。储藏稳定。

用法及应用特点 本品是不着色的稳定剂,适用于聚氯乙烯、抗冲聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂、聚酯和环氧树脂等,热稳定效能高,高温加工和使用过程中不变色,与酚类抗氧剂并用有协同效应,一般用量为0.1%~0.3%。

4.亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯

性质 白色可流动粉末。相对分子质量647,熔点182~187℃,色度(APHA)50,闪点225℃,相对密度1.03(20℃),磷含量4.9%,挥发分<0.5%,水解稳定性好,在溶剂中的溶解度(20℃):二氯甲烷36g/mL溶剂、丙酮1g/mL溶剂、正己烷11g/mL溶剂、乙酸乙酯4g/mL溶剂、苯34g/mL溶剂、氯仿36g/mL溶剂、甲醇<0.01g/mL溶剂、水<0.01g/mL溶剂。

常见质量指标如下:熔点183.0~186.0℃,透光率(10g/100mL甲苯)≥97%(425nm)、≥98%(500nm),挥发分≤0.3%,固含量≥99.0%。

用法及应用特点 本品为辅助抗氧剂,常和Irganox 1010、Irganox 1076以及Cyanox1790等并用。本品作为复合抗氧剂用于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺和聚酯等。本品用于聚丙烯,作为加工稳定剂,可防止加工温度下的热降解,一般用量为0.05%~0.25%,常和主抗氧剂并用,使聚丙烯在加工后具有长效热稳定性,在耐候配方中,也是常用的一个组分。本品用于高密度聚乙烯,作为加工稳定剂,一般用量为0.03%~0.15%,也和主抗氧剂并用于长效稳定和耐候配方中。本品用于低密度聚乙烯,为防止喷霜现象,用量不超过0.1%。本品用于苯乙烯-丙烯腈共聚物,和抗氧剂1076并用,可有效地防止加工时的泛黄现象。本品用于尼龙6和尼龙66,用量为0.2%~0.4%,加工后黄度指数明显下降。本品用于聚碳酸酯,用量为0.05%~0.15,可防止加工后的泛黄。本品还可用于线型聚酯、均聚甲醛和共聚甲醛等。

5.2,2′,2″-次氮基三乙基-三(3,3′,5,5′-四叔丁基-1,1′-二苯基-2,2′-二基)亚磷酸酯

性质 白色粉末。相对分子质量1465,熔点205℃,溶于己烷、甲苯,具有优良的水解稳定性。

用法及应用特点 本品为新型亚磷酸酯类抗氧剂,具有优良的水解稳定性,优良的颜色稳定性和熔体流动速率稳定性,特别适用于作为高性能塑料的加工稳定剂。本品与酚类抗氧剂合用,可用于聚烯烃、聚酯、苯乙烯类聚合物、弹性体、粘合剂等领域。

6.双[2-甲基-4,6-二(1,1-二甲基乙基)苯酚]亚磷酸乙基酯

性质 白色粉末。相对分子质量514,熔点89~92℃,溶于环己烷和己烷、甲苯、丙酮等有机溶剂。

用法及应用特点 本品为新型亚磷酸酯类抗氧剂,具有优良的水解稳定性、低熔点、优良的颜色稳定性和熔体流动速率稳定性,特别适用于局部施加抗氧剂的方法。本品与酚类抗氧剂合用,可用于聚烯烃、聚酯、苯乙烯类聚合物、弹性体、粘合剂等领域。

7.亚磷酸双酚A酯

性质 松香状透明块状固体。相对分子质量712,熔点63~74℃,磷含量3.8%~4.1%,酸值<2.0mgKOH/g,溶于乙醇、乙醚和酮类等有机溶剂,不溶于水。

用法及应用特点 本品耐高温,耐水解,适用于聚烯烃、聚酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯以及合成纤维等。

8.亚磷酸-苯二异辛酯

性质 无色透明液体。相对分子质量370,相对密度0.942(25℃),折射率1.4791(20℃),沸程148~156℃(8Pa)。

用法及应用特点 本品作为辅助抗氧剂,适用于聚氯乙烯等,也是聚氯乙烯螯合剂,可用于塑料医疗器械。

9.亚磷酸三(2-氯乙酯)

性质 透明液体。相对分子质量269.5,相对密度1.358(20℃),闪点240℃,折射率1.4737,酸值<1.0mgKOH/g。

用法及应用特点 本品作为抗氧剂,无污染,透明性好,有阻燃性,适用于聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯和聚酰胺等。

10.亚磷酸三丁酯

性质 透明液体。相对分子质量250.3,相对密度0.924,沸点125℃。

用法及应用特点 本品作为抗氧剂,适用于聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯和聚酰胺等。

11.亚磷酸三异癸酯

性质 无色透明液体。相对分子质量517.5,色度(APHA)<30,酸值<0.05mgKOH/g,磷含量6.2%,相对密度0.884~0.904(25℃/15.5℃),粘度11.6mPa·s(38℃)、7.8mPa·s(99℃),沸点180℃(13Pa),闪点(开杯法)235℃,着火点252℃,折射率1.4530~1.4610(25℃),溶于大多数普通有机溶剂,不溶于水。

用法及应用特点 本品作为辅助抗氧剂,适用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等。

12.四(2,4-二叔丁基苯基-4,4′-联苯基)双磷酸酯

性质 白色粉末。相对分子质量1034,熔点85~110℃,溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯以及苯乙烯,不溶于水。

用法及应用特点 本品为塑料用高温抗氧剂,稳定性好,高达350℃不分解,挥发性低,不污染,不变色,不易水解,适用于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚碳酸酯、聚酯、尼龙等多种塑料,用量0.1%~0.3%。本品常与主抗氧剂并用,可提高抗热氧老化效能。

13.季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯[约含1.0%(质量分数)]的三异丙醇胺

性质 白色薄片或磨碎的粉末。相对分子质量732,磷含量7.2%~7.8%,相对密度0.920~0.935(60℃/15.5℃),表观密度0.397g/mL(片状),熔点40~70℃,最大酸值1.0gKOH/g,折射率1.4560~1.4590(60℃),闪点(PM)188℃。

用法及应用特点 本品可改进聚丙烯加工的稳定性。它可保持熔体流动,改善染色性能,提高热稳定性。本品与光稳定剂如二苯酮、苯并三唑和受阻胺一起并用时,有协同效应。本品加入三异丙醇胺主要用于改善水解稳定性。

14.亚磷酸4,4′-二亚异丙基双酚C~C烷基酯10162

性质 浅黄色黏稠液体。相对密度(d05)0.960~0.980,磷含2量5.2%~5.9%,溶于甲苯、石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯,微溶于热乙醇、丙酮。

用法及应用特点 本品可作为各种高聚物的抗氧剂、热稳定剂和加工稳定剂,广泛用于PVC、PET、ABS、尼龙、PPO、PBT合金以及聚烯烃、聚苯乙烯和其他塑料制品中,能使制品保持透明度,抑制颜色的变化,增加抗氧化性能和光稳定性。

15.多烷基双酚A亚磷酸酯双聚体和三聚体的复合物20

性质 浅黄色黏稠液体。相对密度(d)0.970~0.995,粘度252100~2800mPa·s,磷含量5.3%~5.8%,溶于甲苯、石油醚、三氯甲烷、二氧六环、正庚烷、乙酸乙酯,微溶于热乙醇、丙酮。

用法及应用特点 本品是具有优良性能的亚磷酸酯类抗氧剂,可作为高聚物的辅助抗氧剂和热稳定剂,广泛用于PVC、PET、ABS、PPO、PBT合金以及聚烯烃、尼龙、聚苯乙烯和其他聚合物中,可有效改善制品的光稳定性、加工稳定性、强度以及颜色稳定性和透明性,延长制品的寿命。本品具有稳定高聚物熔融粘度的特殊功效。(四)其他抗氧剂

1.硫代二丙酸二月桂酯

性质 白色粉末或鳞片状结晶固体。相对分子质量514.84,熔点38~40℃,溶于苯、甲苯、丙酮、汽油,不溶于水。

常见质量指标如下:含量≥99.0%,酸值≤0.05mgKOH/g,色度-6(Pt-Co)≤60,挥发分≤0.05%,灰分≤0.01%,铁含量≤3×10。

用法及应用特点 本品为优良的辅助抗氧剂,不着色,无污染,与主抗氧剂并用广泛用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂等。本品单用时效能较低,与酚类抗氧剂和紫外线吸收剂并用有协同效应。本品一般用量为0.01%~2%,储运时不宜曝晒或高温储存,应放置在阴凉干燥、通风的地方。

2.硫代二丙酸二(十三)酯

性质 无色或淡黄色透明液体。相对密度0.936(25℃),熔点<-24℃,沸点265℃,溶于甲苯、正庚烷、甲乙酮、乙酸乙酯,不溶于水。

用法及应用特点 本品作为液体辅助抗氧剂,使用方便,溶解性好,适用于聚烯烃、ABS树脂和聚氯乙烯,与酚类抗氧剂并用有协同效应。

3.硫代二丙酸二(十四)酯

性质 白色结晶粉末或鳞片状物。相对分子质量570.97,熔点49~54℃,酸值<0.5mgKOH/g,相对密度0.914(4℃),溶解度见表2-1。表2-1 硫代二丙酸二(十四)酯的溶解度

用法及应用特点 本品为辅助抗氧剂,适用于聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃和ABS树脂、聚氯乙烯、纤维素塑料等。本品抗氧效能和相容性较好,与DLTDP类似。

4.硫代二丙酸二(十八)酯

性质 白色结晶絮状体。相对分子质量683.18,熔点63~69℃,易溶于醇类、丙酮、乙醚,不溶于冷水。

常见质量指标如下:含量≥99.0%,酸值≤0.05mgKOH/g,色度-6(Pt-Co)≤60,挥发分≤0.05%,灰分≤0.01%,铁含量≤3×10,皂化值160~170mgKOH/g。

用法及应用特点 本品为辅助抗氧剂,使用效果比DLTDP好,但与树脂相容性较DLTDP差些,可用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂、合成橡胶和油脂,一般用量为0.1%~1%。本品不着色,无污染,与主抗氧剂1010、1076、CA和紫外线吸收剂等并用,有协同效应。

5.硫代二丙酸酯聚酯

性质 膏状固体。色度(加德纳)2号,酸值2.5mgKOH/g,闪点249℃。

用法及应用特点 本品用作抗氧剂,可用于聚丙烯和其他聚α-烯烃中。本品作为辅助抗氧剂组分与酚类主抗氧剂配合使用,能够与多数酚类抗氧剂和紫外线吸收剂配合而有效地发挥功能。因本品为低分子量的聚合物,故呈现出非常好的耐高温特性和抗水抽提性能,特别适用于易受水浸渍或在严格气候条件下使用的聚烯烃产品。

6.硫代二丙酸月桂酯-硬脂酸混合酯

性质 流散性白色结晶性片状和粉末。相对密度1.02(25℃),色度(APHA)≤50,酸值≤0.6mgKOH/g,溶解度:95%乙醇0.05g/100g溶剂、乙酸乙酯1.7g/100g溶剂、正庚烷4.4g/100g溶剂、甲乙酮1.8g/100g溶剂、甲苯42.9g/100g溶剂。

用法及应用特点 建议本品用于HIPS。

7.四(十二烷基巯基丙酸)季戊四醇酯

性质 熔点47℃。

用法及应用特点 本品挥发性极低,为超高分子量的有机硫代酯类抗氧剂,与主抗氧剂协同使用时,有极好的长效热稳定作用。

8.布他散

性质 熔点107℃。

用法及应用特点 本品为含有二硫代氨基甲酸盐基团的非变色和非发雾型通用型辅助抗氧剂。

9.2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)甲基-4-甲基苯基丙烯酸酯

性质 白色至灰白色流散性颗粒。相对分子质量394,熔点128~-6132℃,闪点200℃,蒸气压<1.1×10Pa(20℃),挥发性(TGA,空气中,20℃/min,质量损失)1%(190℃)、10%(245℃)。

用法及应用特点 常用的受阻酚类抗氧剂,抗氧效能主要表现在捕获聚合物过氧自由基,但对无氧条件下热解产生的聚合物自由基、烷基自由基捕获能力低。本品分子中同时具有酚羟基和丙烯酸酯基两个活性基团,且所处位置有利于形成分子内氢键,可通过共轭加成捕获聚合物自由基、烷基自由基,最后生成稳定的苯氧自由基,从而有效地防止聚合物的热老化,热老化性能明显优于1076。本品在高温加工条件下和厌氧状态下的效果极为突出,可用作链终止剂、凝胶抑制剂、高剪切条件下的热稳定剂。本品适用于所有的热塑性塑料、弹性体、粘合剂和聚合物混合物,对于含有烯基、丁烯基或苯乙烯基的聚合物、弹性体、粘合剂、改性HIPS、ABS、BR、HR、乳化SBR、溶剂化SBR、SBR橡胶、SBS、SEBS、EPDM、EPM、MBS、MABS、SMA、丙烯酸酯、萜烯树脂、松香树脂等具有特殊的效果,推荐用量为0.05%~0.5%。

10.2,4-二叔戊基-6-[1-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)乙基]苯基丙烯酸酯

性质 相对分子质量548,熔点119~121℃。

用法及应用特点 本品利用分子中同时存在的酚羟基和丙烯酸酯基形成分子内氢键,在无氧加工条件下产生的聚合物自由基首先加成到双键上,通过分子异构化形成稳定的苯氧自由基,防止聚合物的热老化。本品除可用于丁二烯类橡胶外,还可望在聚烯烃中广泛使用,抗热老化性能优于抗氧剂GM,且耐氧化着色性能得到了明显改善。

11.1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮

性质 白色结晶粉末。相对分子质量784.1,熔点218~225.5℃,相对密度1.03(25℃),透光率≥95%(425nm)、≥97%(500nm),溶解度见表2-2。

常见质量指标如下:熔点218~223℃,固含量≥98.0%,透光率(10g/100mL甲苯)≥93%(425nm)、≥95%(500nm),挥发分≤0.2%,灰分≤0.05%。

用法及应用特点 本品为具有三官能团的大分子型受阻酚抗氧剂,无污染,不着色,挥发性极小,迁移性小,耐水抽提性好,可给予塑料优良的耐热氧老化性能,使用时与光稳定剂、辅助抗氧剂并用有协同效应,适用于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚酯、尼龙、聚氯乙烯、聚氨酯、纤维素塑料和合成橡胶,在聚烯烃中效果更为显著,一般用量为0.1%~0.25%。

表2-2 1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮的溶解度

12.1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮3

性质 灰白色粉末。相对分子质量699,密度1.1g/cm,体积密3度0.6g/cm,熔点159~162℃,闪点276℃,挥发性(TGA)10%(354℃),溶解度(25℃):苯乙烯>10g/100g溶剂、甲苯>10g/100g溶剂、甲乙酮>10g/100g溶剂、正庚烷1.2g/100g溶剂、乙二醇1.9g/100g溶剂、乙醇4.6g/100g溶剂、甲醇1.1g/100g溶剂,不溶于水。

用法及应用特点 本品是一高效自由基捕捉剂,无污染,不着色,挥发性极低,最低的水分携带作用,具有优异的抗气熏褪色性质,为弹力纤维、聚酰胺和聚烯烃提供特别的加工性能和长期稳定性。本品适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚酯、纤维素树脂等,对聚丙烯的防护效果尤佳,仅用0.02%~0.1%即可有效地抑制其在高温下加工及使用过程中的热氧化降解,与硫代二丙酸酯类抗氧剂并用有协同效应。本品耐水性好,耐洗涤液抽出性高,可用于洗衣机配件、PE膜、扁丝、注塑和滚塑、片材、茂金属PP膜、扁丝、纤维、TPO。

13.六氢-1,3,5-三[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]-均三嗪

性质 白色固体粉末。相对分子质量861,熔点224~226℃,分解温度>318℃,易溶于丙酮、乙醚、氯仿、芳烃等有机溶剂,微溶于脂肪烃和醇类,不溶于水。

用法及应用特点 本品为高效抗氧剂,具有挥发性低,无污染,多官能团等特点,适用于聚烯烃、聚甲醛、尼龙、聚酯等塑料,尤其对纤维和薄制品更为有效。

14.2-正辛基硫代-4,6-双(4′-羟基-3,5-二叔丁基苯氧基)-1,3,5-三嗪

性质 白色结晶粉末。相对分子质量665.97,熔点135~140℃,溶于丙酮、苯,微溶于甲醇,不溶于水。

用法及应用特点 本品用作抗氧剂和光、热稳定剂,是聚丙烯、ABS树脂的优良稳定剂,与硫代二丙酸二月桂酯并用有协同效应,用量为0.1%~0.5%。本品也可用于聚乙烯、聚氯乙烯、改性聚苯乙烯、聚氨酯和尼龙,用量为0.1%~1%。

15.2,4,6-三[2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-4-甲基-6-叔丁基酚基]-氰尿酸酯

性质 固体粉末。相对分子质量1096.5,熔点228.5~230.8℃。

用法及应用特点 本品耐热性能高,耐抽出,可用作塑料和橡胶抗热氧化和抗光氧化的稳定剂。

16.2-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯氨基)-4,6-双(正辛基硫代)-1,3,5-三嗪

性质 白色结晶粉末。相对分子质量589,熔点93~98℃,溶于多种有机溶剂和油类,不溶于水,溶解度(23℃):甲醇1.4g/100h溶剂、苯43.4g/100g溶剂、棉籽油1.1g/100g溶剂、丙酮20.2g/100g溶剂、己烷9.1g/100g溶剂、矿物油0.6g/100g溶剂。三、抗氧剂在塑料稳定化中的应用(一)在聚乙烯中的应用

1.高密度聚乙烯(HDPE)

与聚丙烯相比,高密度聚乙烯对氧化作用的敏感性要差些,所以需要添加稳定剂的量通常也比较少。但抗氧剂的施用时间,与聚丙烯一样均可投加于树脂的合成直至造粒各个工序。关于对抗氧剂的着色性、相容性、挥发性、稳定性等方面的性能要求则完全与聚丙烯的情况一样。(1)在成型加工时,高密度聚乙烯的稳定处理 高密度聚乙烯制品的成型加工温度通常为180~280℃。以齐格勒-纳塔工艺生产的高密度聚乙烯,在成型加工期间其熔体指数总要增大(类似于聚丙烯,在热加工时可导致高聚物分子链产生断裂)。但是,采用菲利浦工艺生产的高密度聚乙烯,热加工主要是导致分子链发生交联作用,因而出现熔体指数降低的现象。关于抗氧剂应用技术与聚丙烯是一样的。中、高分子量酚类抗氧剂也可作为长效热稳定剂应用,其用量通常为0.03~0.15%。表2-3列出了用于高密度聚乙烯的各种热稳定剂的用量范围。与聚丙烯的情况相类似,采用齐格勒-纳塔催化体系聚合所得到的高密度聚乙烯,经过多次挤出(φ25mm单螺杆挤出机,L/D=20,最高温度240℃),熔体指数增高。对于菲利浦工艺生产的高密度聚乙烯,在熔体指数测定仪中进行(230℃,负荷325g)熔体停留时间的试验,结果表明:随着停留时间的延长,熔体指数相应下降。(2)高密度聚乙烯的长效热稳定剂 高密度聚乙烯热氧化稳定性的测试方法与聚丙烯基本上相同,即老化试验都是在老化箱中进行的,试验的终点(老化寿命)可通过简单的人工弯曲试验,观察其开始出现脆裂的时间予以判断。可采用的稳定剂也跟聚丙烯的情况类似或完全一样。但用量要少得多,一般均低于0.1%。同时,习惯上也用硫醚、亚磷酸酯等辅助稳定剂。(3)高分子量高密度聚乙烯的加工稳定剂 近年来,令人注目的是市场上出现了相对分子质量在100万和100万以上的高密度聚乙烯产品。这种高分子量的高密度聚乙烯具有良好的力学性能,适合于生产大型容器和高强度薄膜。这种树脂的加工温度应高达220~260℃,而且在该温度下需较长的加工停留时间。显然,在如此苛刻的加工条件下,要求树脂具有极良好的加工稳定性。否则,一旦出现轻度的交联或大分子链降解现象,就不可能生产出完全符合性能指标要求的制品。表2-3 用于高密度聚乙烯热稳定剂的用量范围

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