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亚磷酸酯辅助抗氧剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2018-1-16 12:01:39 |
亚磷酸酯辅助抗氧剂，在抗氧剂体系中起着重要作用，亚磷酸酯辅助抗氧剂除了具有杰出的分解氢过氧化物的能力(这是受阻酚主抗氧剂所不能的)，同时还有良好的色泽保护能力，能将受阻酚抗氧剂被氧化后的染色基团漂浅。此外，亚磷酸酯辅助抗氧剂还能够提高聚合物的加工温度，与光稳定剂有良好的协同作用。
在PVC配方中一般认为亚磷酸酯主要起鳌合剂作用，它单独使用时无明显的稳定效果，但同金属皂并用后，能络合金属氯化物，改善耐热性和耐候性，保持透明性。它还能和有机锡、环氧化合物并用而显示协同效应。
它可以减少主稳定剂的用量，特别是价格昂贵的有机锡稳定剂的用量。有机亚磷酸酯广泛用于液体复合稳定剂中，约占总量的10%~30%,在PVC制品的配方中，特别是透明制品中有着较广泛的应用，用量一般在0. 3~1.0phr。
亚磷酸酯稳定PVC的各种方式及机理。PVC热降解脱氯化氢主要有自由基机理、离子机理和单分子机理等几种解释。目前普遍接受的是自由基链式反应机理。按此机理，PVC中存在的双键、支化点、残存引发剂端基、含氧结构等，经热或光活化产生自由基，在自由基引发下，PVC发生链式反应脱氯化氢而降解。
PVC脱氯化氢形成双键，由于烯丙基的活性，该反应不断进行，继续形成共扼双键，成为多烯结构而引起PVC变色。新的自由基又进一步引发PVC降解，形成链式反应，从而加剧PVC的降解。
亚磷酸酯通过不同手段和方式对PVC的稳定性产生作用，明斯凯尔和特罗伊茨长雅等人均进行过详细的研究，他们认为主要是通过阿布卓夫(Arbuzov)反应，使PVC大分子防止了初期着色，并改善了热稳定性。
(1)捕捉PVC降解中放出的氯化氢，抑制其自催化作用。
(2)置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子，抑制脱氯化氢。
(3)钝化有害金属离子：PVC树脂中或配混辅料中含有的金属离子如Fe、Mn等，在其热降解过程中生成的金属氯化物，尤其是ZnCI2, CdCI2具有强烈的促进PVC脱氯化氢的作用。亚磷酸酯能使这些离子钝化，防止其金属氯化物的析出，从而提高PVC制品的透明性。亚磷酸酯可以直接与金属盐类鳌合，防止产生金属氯化物，同时也可以直接鳌合金属氯化物。
(4)抗氧化作用：由于有机亚磷酸酯本身就是一种辅助抗氧剂，能捕捉氧和分解过氧化物。
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，当以金属为主稳定剂时，配合本品可减少金属氯化物的危害，保持制品的透明度，并抑制颜色变化，也是一种很好的化工中间体，与卤系阻燃剂并用，可发挥阻燃剂抗氧作用，并兼具光稳定性能，可用作合成醇酸树酯和聚酯，本品主要为树酯的原料，也可制取农药中间体亚磷酸三甲酯
(5)抑制自由基：亚磷酸酯在PVC中稳定作用的机理相当复杂，很难讲哪种稳定作用大，有些还只是一种理论的推测。但不管亚磷酸酯的化学鳌合作用是否真实，实际应用中亚磷酸酯作为PVC防浊剂确实是十分有效的。此外，亚磷酸酯对含有铅盐、钡盐、钙盐的PVC塑料的透明度也有很好的改进作用。
(6)在压延成型和挤出成型时具有优异的剥离性，不粘辊和模具，提高生产速率，抑制淅出物的产生。
亚磷酸酯是有机辅助稳定剂中最有效的PVC稳定剂，从功能上来说，一般认为有以下四方面的作用：
(1)与防止金属氯化物的催化降解作用，从而提高聚合物的耐热性和耐候；
（2）与PVC分子中极易促使进一步脱氧化氢的不稳定烯丙基氯进行反应，生成磷酸酯而使产品稳定；
（3)作氯化氢的接受体，反应生成氧代烷和酸式亚磷酸酯，后者再与环氧化合物反应，生成新的亚磷酸酯；
(4)分解氢过氧化物，起氢过氧化物分解剂的作用。
亚磷酸三苯酯的用途广泛，它能消除自由酚，使之不会对环境、健康及安全造成危害。亚磷酸、三壬基苯基酯常常用于美国FDA 所认可的非毒性领域。
凡是加入亚酸酯的各种塑料制品，耐热稳定性都有所提高，透明性变好，然而有机亚磷酸酯的最大缺点是易水解。
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