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抗氧化剂体系
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2018-1-11 11:10:37 |
对于确定的抗氧化剂体系，当温度、紫外光照射强度、湿度等环境条件变化时，体系的稳定性或防老化性能也随之变化，在一般情况下，抗氧化剂体系的稳定性随着环境严酷程度的增加而降低。
三个抗氧化剂体系，烘箱温度140℃与150℃相比较，环境温度只变化10℃，三个抗氧化剂体系的热稳定天数均显著减少。其中抗氧剂3114+DSTP体系，150℃的热稳定天数仅为140℃热稳定天数的三分之一。设计配方的抗氧化剂体系时，应以可能发生的、最严酷的环境条件为基点，确定抗氧剂品种和添加量。
在同一环境条件下，不同抗氧化剂体系的热氧稳定性不同。在125℃条件下，将3114+DSTP体系中的3114更换为1010时，热稳定性变差，热稳定天数减少了三分之一。因此，如果没有经过系统性的试验，不具备完整的数据，在塑料制品的耐侯性及使用环境均相对稳定时期，不宜随意更换任何一个抗氧剂品种，不应为降低成本等原因而降低抗氧剂的添加量。
配方6、7、8的ΔE值相互比较，并与空白配方的ΔE比较，对于品种、加入量相同的抗氧剂组合体系，使用不同类型或品种的阻燃剂，其体系耐老化性能有很大差异。配方7的ΔE值是配方6的二倍多，阻燃剂BPBPE可削弱抗氧剂的作用。配方8中ΔE值约为空白配方的二倍，阻燃剂DBDPO不仅完全抑制了抗氧剂作用，而且加速了体系的老化。
配方4、5、6与配方1的ΔE值比较，对于阻燃剂BTBPIE：①抗氧剂与光稳定剂体系可明显提高阻燃聚苯乙烯的耐老化性能；②在加入量1%—15%范围内，阻燃剂BTBPIE加入量的增加，没有削弱体系中抗氧剂的作用；③使用复合抗氧剂配方5的ΔE值最优。
钛白粉既可做为塑料填充材料，屏蔽紫外光；又可做为白色着色剂。表3中配方9与配方6的ΔE值比较，钛白粉的加入量减少，由3%减少为0.5%时，相当于光屏蔽剂减少，配方9的稳定效果变差。配方1、2、3与空白配方的ΔE值相比较，不同型号或规格的钛白粉对树脂的耐侯性能有较大影响。配方3使用了未经表面处理的A—100钛白粉，其ΔE值为13，高于空白配方的ΔE=12，未经表面处理的钛白粉不仅不能屏蔽紫外光，而且对树脂有催化降解的作用。
亚磷酸三苯酯(抗氧剂、稳定剂TPPi)生产工艺
1.三氯氧磷直接法(又称热法) 苯酚以吡啶和无水苯为溶剂，在不超过10℃的温度下，缓缓加入氧氯化磷，然后在回流温度下，反应3～4h。冷却至室温后，反应物经水洗回收吡啶，离心脱水后，再用干燥的硫酸钠脱水，过滤除去硫酸钠。最后先常压蒸馏回收苯，再减压蒸馏，收集243～245℃(1.47kPa)的馏分，经冷却、结晶、粉碎即为成品。
2.苯酚熔融后，搅拌下在25℃下滴加三氯化磷，生成亚磷酸三苯酯；然后升温至70℃通入氯气，生成二氯代磷酸三苯酯；再于50℃加水水解，生成磷酸三苯酯。最后水解产物用5%纯碱水溶液进行中和、水洗、蒸发和减压蒸馏，收集243～245℃(1.47kPa)的馏分，冷却、结晶、粉碎、包装即为成品。
亚磷酸三苯酯(抗氧剂、稳定剂TPPi)主要适用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs树脂、环氧树脂、合成橡胶等的抗氧稳定剂，用于聚氯乙烯制品中作螯合剂。
高岭土填充于塑料中，可起到一定程度的转光和保温作用。表4数据显示，高岭土与光稳定剂共用时，高岭土强烈地削弱光稳定剂的作用，主要原因是高岭土中存在过渡重金属元素，可急剧加速塑料材料的老化。
HALS对高分子材料的稳定化机理如下：
①四甲基哌啶的仲胺基被高分子材料光、热氧老化产生的氢过氧化物等过氧化物所氧化，转变为氮氧自由基NO?，该氧化反应破坏掉能引发高分子材料降解过程的一些活性物质，使其变成相对稳定的羟基化合物；
②氧化所产生的氮氧自由基NO捕获高分子材料所产生的具有破坏性的活性基团，例如R? 、RO? 、ROO?等自由基；也使其转变为相对稳定的化合物，例R—R，R—O—R，R—OO—R等；
③在此过程中氮氧自由基NO?得到再生，继续和材料中其他自由基反应，如此循环往复不已，大大延缓了塑料材料的光、热氧老化速度。另外，HALS还具有猝灭单线态氧的功能，使其从激发态转变为基态，在光老化的链引发前干预光氧化反应的进行。
所以，HALS具有分解氢过氧化物、猝灭激发态氧、能捕获自由基、本身循环再生，四种可自我协同的能力。不仅是高效的光稳定剂，同时也是高效的抗氧剂。
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