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聚氯乙烯塑料抗氧劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-1-14 22:44:20 |
在聚氯乙烯中應(yīng)用的抗氧劑應(yīng)與聚氯乙烯有好的相容性，充分融入聚氯乙烯塑料中，才能完全發(fā)揮效能。
聚氯乙烯塑料抗氧劑的相容性是能夠改變的。聚氯乙烯塑料抗氧劑能隨著聚氯乙烯隨著塑料中內(nèi)部組分的變化，而產(chǎn)生不同的相容性。
另外對(duì)抗氧劑效能的影響因素主要有：1.抗氧劑的結(jié)構(gòu)。不同的結(jié)構(gòu)決定了不同的機(jī)理和效能。
抗氧劑的濃度。在聚氯乙烯中應(yīng)用的抗氧劑應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)臐舛?，過(guò)高過(guò)低都將對(duì)其效能產(chǎn)生不利的影響。
抗氧劑的揮發(fā)性。揮發(fā)性的大小對(duì)加工和使用過(guò)程中抗氧劑的效能有著較大的影響。揮發(fā)性大的不利于效能的發(fā)揮。
抗氧劑的并用。抗氧劑之間可以產(chǎn)生加和效應(yīng)，協(xié)同效應(yīng)或?qū)剐?yīng)。在抗氧劑匹配時(shí)，最好選用具有加和效應(yīng)的抗氧劑組成的抗氧體系。
聚氯乙烯對(duì)抗氧劑的要求不是很高，所以聚氯乙烯配方中大多數(shù)沒(méi)有抗氧劑。但對(duì)于長(zhǎng)期在戶外應(yīng)用的，高溫環(huán)境下應(yīng)用的，耐侯性要求較高的聚氯乙烯制品。特別是易發(fā)生氧化裂解和潛在降解的增塑聚氯乙烯制品，如電纜材料等。配方中一般在加入熱穩(wěn)定劑的同時(shí)，加入一定量的抗氧劑，以保證聚氯乙烯制品的內(nèi)在穩(wěn)定性和外觀質(zhì)量。
另外廢舊聚氯乙烯制品的回收利用的再加工中，不僅應(yīng)補(bǔ)加損失的熱穩(wěn)定劑，同時(shí)還應(yīng)加入一定量的抗氧劑，使因老化產(chǎn)生的自由基的活性降低或喪失。避免發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，增強(qiáng)新制品的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其使用壽命。
抗氧劑一般是以主輔抗氧劑配合使用。從綜合性能，來(lái)源及成本來(lái)考慮，聚氯乙烯中應(yīng)用最多的是雙酚A。雙酚A與助抗氧劑亞磷酸脂并用效果顯著，兩者配合使用不僅對(duì)聚氯乙烯有抗氧化作用，同時(shí)對(duì)防止增塑劑揮發(fā)和氧化分解也起到抑制作用。
抗氧劑雙酚A屬于低效抗氧劑，但完全能滿足聚氯乙烯的使用要求，用量一般在0.3~0.5%。助抗氧劑亞磷酸脂（TPP）廣泛作聚氯乙烯螯合劑使用，特別是加入金屬皂做主穩(wěn)定劑時(shí)，配合使用可以減少金屬氯化物的危害，保護(hù)制品的透明性和著色性，加入量一般為0.3~1%。
亞磷酸三苯酯(抗氧劑、穩(wěn)定劑TPPi)生產(chǎn)工藝
1.三氯氧磷直接法(又稱熱法) 苯酚以吡啶和無(wú)水苯為溶劑，在不超過(guò)10℃的溫度下，緩緩加入氧氯化磷，然后在回流溫度下，反應(yīng)3～4h。冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，離心脫水后，再用干燥的硫酸鈉脫水，過(guò)濾除去硫酸鈉。最后先常壓蒸餾回收苯，再減壓蒸餾，收集243～245℃(1.47kPa)的餾分，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、粉碎即為成品。
2.苯酚熔融后，攪拌下在25℃下滴加三氯化磷，生成亞磷酸三苯酯；然后升溫至70℃通入氯氣，生成二氯代磷酸三苯酯；再于50℃加水水解，生成磷酸三苯酯。最后水解產(chǎn)物用5%純堿水溶液進(jìn)行中和、水洗、蒸發(fā)和減壓蒸餾，收集243～245℃(1.47kPa)的餾分，冷卻、結(jié)晶、粉碎、包裝即為成品。
亞磷酸三苯酯(抗氧劑、穩(wěn)定劑TPPi)主要適用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs樹脂、環(huán)氧樹脂、合成橡膠等的抗氧穩(wěn)定劑，用于聚氯乙烯制品中作螯合劑。
另外在聚氯乙烯中應(yīng)用的抗氧劑主要還有：抗氧劑CA，抗氧劑264，抗氧劑2246 ，抗氧劑1076等。其加入量一般為0.01~0.5%。環(huán)氧脂類化合物如環(huán)氧大豆油，對(duì)聚氯乙烯的熱氧化有一定的抑制作用，并與抗氧劑產(chǎn)生協(xié)同作用。
抗氧劑在實(shí)際生產(chǎn)中，基本采用混在樹脂中或混在增塑劑中的加入辦法。生產(chǎn)軟聚氯乙烯料時(shí)，抗氧劑借助增塑劑加入較好，生產(chǎn)硬聚氯乙烯料時(shí)，抗氧劑通過(guò)常規(guī)干混料的辦法加入。
抗氧劑可延緩或抑制聚氯乙烯的氧化降解，增強(qiáng)聚氯乙烯的穩(wěn)定性，改善制品的色澤及耐侯性，延長(zhǎng)制品的壽命。
抗氧劑在聚氯乙烯中并不常用，但戶外制品，電纜材料，廢舊聚氯乙烯回收利用等的配方中，加入一定量的抗氧劑，可以增強(qiáng)其性能，改善外觀質(zhì)量。
抗氧劑能有效的防止聚氯乙烯制品中的增塑劑氧化。
為改善聚氯乙烯的使用性能，有必要對(duì)抗氧劑在聚氯乙烯中的應(yīng)用進(jìn)一步研究。
聚氯乙烯是一種使用一個(gè)氯原子取代聚乙烯中的一個(gè)氫原子的高分子材料，是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無(wú)定形聚合物。這種材料的結(jié)構(gòu)如下：[ ―CH2 ―CHCl― ]n。PVC是VCM單體多數(shù)以頭-尾結(jié)構(gòu)相聯(lián)的線形聚合物。碳原子為鋸齒形排列，所有原子均以σ鍵相連。所有碳原子均為sp3雜化。
在PVC分子鏈上存在短的間規(guī)立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)。隨著聚合反應(yīng)溫度的降低，間規(guī)立構(gòu)規(guī)整度提高。聚氯乙烯大分子結(jié)構(gòu)中存在著頭頭結(jié)構(gòu)、支鏈、雙鍵、烯丙基氯、叔氯等不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)、使得耐熱變形及耐老化差等缺點(diǎn)。故作交聯(lián)后，可將該類缺點(diǎn)消除。
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固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
