|
|
|
塑料材料抗氧劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-1-6 12:05:01 |
抗氧劑能有效降低塑料材料自氧化反應(yīng)速度、延緩塑料材料老化降解的塑料助劑，其應(yīng)用幾乎涉及所有的聚合物制品。塑料材料抗氧劑通常包括酚類抗氧劑、磷類和硫類輔助抗氧劑以及金屬離子鈍化劑等。
塑料聚合物的高分子一般是非極性的，而塑料材料抗氧劑的分子具有不同程度的極性，二者相溶性較差，通常是在高溫下將塑料材料抗氧劑與聚合物熔體結(jié)合，聚合物固化時(shí)將抗氧劑分子容在聚合物分子之間。
在配方用量范圍內(nèi)，抗氧劑在加工溫度下要熔融，要特別注意，設(shè)計(jì)配方時(shí)，選用固體抗氧劑的熔點(diǎn)或熔程上限，不應(yīng)低于塑料聚合物的加工溫度。
Billingham和Calvert已證明，聚合物晶區(qū)球晶界面處的無定形相，是聚合物基質(zhì)中最易受氧化的部分，溶解性好的抗氧劑正好集中于聚合物最需要它們的區(qū)域。
塑料制品，尤其是表面積與體積比（或重量比）數(shù)值相對(duì)較小的不透明制品，氧化反應(yīng)主要發(fā)生在制品的表面，這就需要抗氧劑連續(xù)不斷地從塑料制品內(nèi)部遷移到制品表面而發(fā)揮作用。但如果向制品表面的遷移速度過快，遷移量過大，抗氧劑就要揮發(fā)到制品表面的環(huán)境中，或擴(kuò)散到與制品表面接觸的其它介質(zhì)中而損失，這種損失事實(shí)上是不可避免的，設(shè)計(jì)配方時(shí)應(yīng)加以考慮。
當(dāng)抗氧劑品種有選擇余地時(shí)，應(yīng)選擇分子量相對(duì)較大，熔點(diǎn)適當(dāng)較高的品種，并且要以最嚴(yán)酷的加工條件和使用環(huán)境為前提確定抗氧劑的添加量。
塑料抗氧劑市場(chǎng)2005 -2008年年均增長5%左右，2008-2011年年均為2%左右。2011年全球塑料抗氧劑消費(fèi)總量約42萬噸左右，抗氧劑的需求和生產(chǎn)繼續(xù)從歐美日等向新興的亞洲市場(chǎng)（特別是中國和印度）轉(zhuǎn)移；抗氧劑消費(fèi)品種仍以受阻酚類為主。
添加抗氧劑于塑料材料中，只是提高塑料材料耐熱、耐氧穩(wěn)定性的方法之一；防熱氧老化功能是一般塑料材料防老化的基礎(chǔ)功能。
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) 苯酚以吡啶和無水苯為溶劑，在不超過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。
受阻氨具有良好的熱氧穩(wěn)定作用與功能，尤其聚合型高分子受阻氨；受阻氨對(duì)聚氯乙烯有良好的耐候穩(wěn)定性。
在設(shè)計(jì)抗氧劑的穩(wěn)定體系時(shí)，要同時(shí)考慮削弱或抑制抗氧劑作用的因素。
經(jīng)試驗(yàn)或?qū)嶋H應(yīng)用確定的抗氧劑體系，抗氧劑只是在確定的條件下才能有確定的作用，確定的條件有微小變化，抗氧劑的作用與功能可能受到重大影響。防老化塑料制品達(dá)不到防老化設(shè)計(jì)要求的主要原因之一，是制品中出現(xiàn)了局部的力學(xué)性能缺陷。
國產(chǎn)抗氧劑品種數(shù)量及質(zhì)量，基本能夠滿足國內(nèi)石化行業(yè)和塑料行業(yè)的需求。
專用抗氧劑母料。用顆粒料取代粉末料是塑料助劑的發(fā)展發(fā)向之一，其優(yōu)點(diǎn)是解決粉末狀助劑在使用過程中粉塵大、工序繁雜、混合不均勻等問題，并具有合金效應(yīng)，使熔點(diǎn)降低。
抗氧劑市場(chǎng)需求與合成樹脂產(chǎn)量同消費(fèi)休戚相關(guān)，我國作為世界制造工廠，伴隨我國煉化一體化和煤制烯烴的裝置快速發(fā)展，國內(nèi)合成樹脂產(chǎn)銷量將保持快速增長的態(tài)勢(shì)，盡管產(chǎn)量不斷增加，但目前每年的進(jìn)口量超過1600萬噸。根據(jù)中國石化協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2011年我國五大合成樹脂消費(fèi)量接近5400萬噸。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算，“十一五”期間，我國五大合成樹脂總產(chǎn)量年均增長率約為11.1%，塑料制品年均增長率約為17.0%。盡管近兩年增幅有所放緩，但是“十二五“期間，國內(nèi)合成樹脂產(chǎn)量增幅仍將保持在5-7%左右。伴隨著樹脂和制品的發(fā)展，樹脂牌號(hào)的增加和細(xì)化、專用化、功能化，將拉動(dòng)和刺激抗氧劑的市場(chǎng)需求。預(yù)計(jì)未來幾年，國內(nèi)塑料抗氧劑年均消費(fèi)增長率將保持在6-8%之間。
隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展，尤其是各種新型功能性塑料的不斷開發(fā)與應(yīng)用，全球抗氧劑工業(yè)正朝高分子量化、復(fù)合化、環(huán)?；?、耐水解性、耐高溫性、多功能化等方向發(fā)展。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
