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塑料添加劑之受阻胺光穩(wěn)定劑

2020.01.20

高分子材料長期暴露在日光短期至于強(qiáng)熒光下,由于吸收了紫外線能量,引起自動氧化反應(yīng),導(dǎo)致了聚合物的降解,使得制品發(fā)生變色、發(fā)脆、物理力學(xué)性能變差等現(xiàn)象,提前失去原有功能和使用價值。這一過程稱為光氧老化光老化,能抑制或緩解光氧化或光老化過程,提高高分子材料的耐光性能所加入的物質(zhì)稱為光穩(wěn)定。其中受阻胺類光穩(wěn)定劑是眾多光穩(wěn)定劑中最高效的也是應(yīng)用最廣泛的一種。


受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS)是一類具有空間阻礙的有機(jī)胺類化合物,主要包括哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮雜環(huán)烷酮衍生物等系列。

受阻胺光穩(wěn)定劑與紫外吸收劑的作用方式不同,是通過捕獲自由基、分解氫過氧化物和傳遞激發(fā)態(tài)分子的能量等多種途徑來抑制光氧降解反應(yīng)。受阻胺對塑料的光穩(wěn)定化作用常是其他紫外穩(wěn)定劑的 2~4 倍。


受阻胺類光穩(wěn)定劑是塑料制品,特別是戶外用制品中非常重要的添加劑,是一種起光穩(wěn)定作用的優(yōu)良新型光穩(wěn)定劑。受阻胺對高分子和有機(jī)化合物的光氧降解反應(yīng)有很好的抑制效果,主要應(yīng)用于塑料、合成纖維、涂料中,尤其是在薄膜、纖維等薄制品中具有不可替代的作用。其中,哌啶類衍生物研究得比較多,發(fā)展也最快,已有很多品種供應(yīng)市場,其中其分子結(jié)構(gòu)中均含有以下結(jié)構(gòu)單元。

 

受阻胺光穩(wěn)定劑按其分子量來劃分,主要分為低分子量、中分子量和高分子量三類;按聚合度來劃分,主要包括單體型和聚合物兩種;按性狀來劃分,主要有液體和固體兩類;固體類還有粉末狀和顆粒狀等等。比較典型的品種有622944、770292等等。當(dāng)然也有受阻胺類光穩(wěn)定劑的復(fù)合產(chǎn)品,如光穩(wěn)定劑791、光穩(wěn)定劑783等等。 

受阻胺光穩(wěn)定劑都是無色產(chǎn)品,不會變黃,可以用于無色和淺色制品中。它的光穩(wěn)定效果不隨制品的厚度的減小而改變,特別適用于纖維、薄膜和薄帶等制品,主要用于聚丙烯、聚乙烯,聚苯乙烯、 ABS 樹脂、聚氨酯和聚酯等制品。

受阻胺與苯并三唑類紫外吸收劑并用,有很好的協(xié)同效應(yīng),可使塑料的光穩(wěn)定性成倍提高。例如,在聚苯乙烯制品中添加 0.2% OMNISTAB LS770和 0.2% OMNISTAB UV P,其光老化時間可延長到 3000 小時,制品的黃色指數(shù)為 2;而未加光穩(wěn)定劑的樣品老化時間不超過 100 小時,黃色指數(shù)大于 2。此外,并用還可大大延長塑料的抗沖強(qiáng)度的保留時間。

受阻胺初期產(chǎn)品的分子量小,其耐熱性和耐萃取性都比較差。采用共聚合和氨基三取代等方法來提高受阻胺的分子量,可以改善它的性能。

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