塑料加工中添加少量抗氧劑,可以阻止或延遲老化的過程,從而延長塑料製品的使用壽命。
選用抗氧劑時,主要應根據塑料材料的種類及型號、加工設備及工藝條件、其它化學添加劑的品種及加入量、製品的使用環境及期限等因素綜合確定。
選擇工業用途的抗氧劑應基本參考以下原則。
選用原則
相容性
塑料聚合物與抗氧劑的相容性往往較差,通常是在高溫下將抗氧劑與聚合物熔體結合,聚合物固化時將抗氧劑分子相容在聚合物分子中間。在配方用量範圍內,抗氧劑在加工溫度下要熔融。要特別注意,設計配方時,選用固體抗氧劑、光穩定劑的熔點或熔程上限,不應低於塑料聚合物的加工溫度。
遷移性
塑料製品,尤其是表面積與體積比(或質量比)數值較小的製品,氧化主要發生在制品的表面,這就需要抗氧劑連續不斷地從塑料製品內部遷移到製品表面而發揮作用。但如果向製品表面的遷移速度過快,遷移量過大,抗氧劑就要揮發到製品表面的環境中,或擴散劑與製品表面接觸的其它介質中而損失,這種損失事實上是不可避免的,設計配方時加以考慮。當抗氧劑品種有選擇餘地時,應選擇分子量相對較大、熔點適當高的品種,並且要以最嚴酷使用環境為前提確定抗氧劑的使用量。
穩定性
抗氧劑在塑料材料中應保持穩定,在使用環境下及高溫加工過程中揮發損失少,不變色或不顯色,不分解(除用於加工熱穩定作用的抗氧劑外),不與其它添加劑發生不利的化學反應,不腐蝕機械設備,不易被製品表面的其它物質所抽提。
加工性
塑料製品加工時,加入抗氧劑對樹脂黏度和螺杆轉矩都可能發生改變。抗氧劑與樹脂熔融範圍如果相差較大,會產生抗氧劑偏流或抑螺杆現象。抗氧劑的熔點低於加工溫度100℃以上時,應先將抗氧劑製成一定的母粒,再與樹脂混合加工製品,以避免因偏流造成製品中抗氧劑分布不均及加工產量下降。
環境和衛生性
抗氧劑應無毒或低毒,無粉塵或低粉塵,在塑料製品的加工製造和使用中對人體無有害作用,對動物、植物無危害,對空氣、土壤、水系地無污染。對食品包裝盒、兒童玩具、一次性輸液等間接或直接接觸人體的塑料製品,不僅應選用已通過美國食品和藥物管理局(FDA)檢驗並許可,或歐共體委員會法令允許的抗氧劑品種,而且加入量應嚴格控制在最大允許限度之內。
主要產品
★ 抗氧劑1010
白色流動性粉末,熔點120~125℃,毒性較低,是一種較好的抗氧劑。在PP中應用較多,是一種熱穩定性高、非常適合於高溫條件下使用的助劑。另外,也可以用於其它大多數樹脂。一般加入量不大於0.5%。
★ 抗氧劑1076
白色或微黃結晶粉末,熔點為50~55℃,無毒,不溶於水,可溶於苯、丙酮、乙烷和酯類等溶劑。可作為PE、PP、PS、PVC、PA、ABS和丙烯酸等樹脂的抗氧劑。具有抗氧性好、揮發性小、耐洗滌等特性。一般用量不大於0.5%。
★ 抗氧劑168
白色結晶粉末,熔點183~187℃。不着色、不污染、耐揮發性好。是輔助抗氧劑,與主抗氧劑1010或1076復配有很好的協同效應。可用於PE、PP 、PVC、PS、PA、PC、ABS等。
★ 抗氧劑CA
白色結晶粉末,熔點180~188℃,毒性低,溶於丙酮、乙醇、甲苯和乙酸乙酯。適合於PP、PE、PVC、ABS和PA樹脂。一般用量不超過0.5%。
★ 抗氧劑164
白色或淺黃色結晶粉末或片狀物。熔點在70℃,沸點在260℃左右,無毒。用於多種樹脂中,用途廣泛。更適合用於食品包裝成型用料(PP、PE、PVC、ABS、聚酯和PS)。一般用量為0.01%~0.5%。
★ 抗氧劑DNP
淺灰色粉末,熔點230℃左右,易溶於苯胺和硝基苯中,不溶於水。適合於PE、PP、HIPS和ABS樹脂,除具有抗氧效能外,還有較好的熱穩定作用和抑制銅等金屬的影響。一般用量應不超過2%。
★ 抗氧劑DLTP
白色結晶粉末,熔點在40℃左右,毒性低,不溶於水,能溶於苯、四氯化碳、丙酮。用於PE、PP、ABS和PVC樹脂的輔助抗氧劑,可改變製品的耐熱性和抗氧性。一般用量為0.05%~1.5%。
★ 抗氧劑TNP
淺黃色粘稠液體,凝固點低於-5℃,沸點大於105℃,無味,無毒,不溶於水,溶於丙酮、乙醇、苯和四氯化碳。適合於PVC、PE、PP、HIPS、ABS、聚酯等樹脂,高溫中抗氧化性能好。使用量不超過1.5%。
★ 抗氧劑TPP
淺黃色透明液體,凝固點19~24℃,沸點220℃,溶於醇、苯、丙酮。適合於PVC、PS、PP和ABS樹脂的輔助抗氧劑。使用量應不超過3%。
★ 抗氧劑MB
淡黃色粉末,熔點大於285℃,溶於乙醇、丙酮、乙酸乙酯,不溶於水和苯。適合於PE、PA和PP樹脂的抗氧劑;不污染,不着色,可用於白色或艷色製品。用量不超過0.5%。
★ 抗氧劑264
外觀為白色結晶體。熔點69~71℃;密度1.048 g/cm3(20℃);折光率1.4859(75℃)。常溫下溶於甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、石油醚、苯;不溶於水、甘油、丙二醇。無臭、無味,具有良好的熱穩定性。作通用型酚類抗氧劑。廣泛用於高分子材料中。
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