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    抗氧劑在塑料制品中的應用
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    抗氧劑是塑料及其制品(薄膜、板材、管材等)中非常重要的添加劑,它可以有效地保護塑料制品不被空氣中的氧氣氧化而老化。抗氧劑可應用于塑料的各個不同階段,包括聚合、造粒、儲存、加工、使用及回收再利用等。

    抗氧劑的概念


    抗氧劑是一類化學物質,廣義上來說,多數弱還原劑都是抗氧劑。例如:檸檬酸是有弱還原性的有機酸,我們可以將其運用于飲料配方中起著抗氧化劑的作用;食品擺放時間長了容易氧化變質,可以加入少量抗氧劑來延長它們的儲存時間等等。而對于塑料、橡膠、合成纖維、涂料和膠黏劑等五大類高分子材料,抗氧劑則是指在這些聚合物體系中僅少量存在時,即可延緩或抑制其在聚合、儲存、運輸、加工、使用過程中受大氣中氧、臭氧等作用而降解的過程,從而阻止材料老化并延長使用壽命的化學物質。


    在塑料行業,抗氧劑作為一種塑料助劑,是塑料中應用最廣泛的助劑之一,合適的選擇和使用可以有效地抑制或降低聚合物大分子的熱氧化反應速度,延緩材料的熱、氧降解過程,延長塑料制品使用壽命,提高塑料制品使用價值。


    抗氧劑的分類及作用


    抗氧劑的品種眾多,且不同的抗氧劑,其作用功能和應用效果差異較大。包括不同類型主、輔抗氧劑,或同一類型不同分子結構。按分子結構和作用機理分,常用的塑料抗氧劑一般分為五類:受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代類、復合類以及受阻胺(HALS)類。


    常用的主氧化劑有酚類和胺類物質,其中酚類抗氧劑按其結構又可分為單酚、雙酚、三酚、多酚、對苯二酚、硫代雙酚等類型,常用品種有抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑300等等;胺類抗氧劑按其結構可分為萘胺、二苯胺、對苯二胺等,如抗氧劑4010。但胺類抗氧劑由于在淺色制品中易發生色污而基本用于黑色的材料及制品中,如輪胎等等。

    主抗氧劑主要通過氫轉移、電子轉移和加成的方式與自由基R· 、RO2·等結合反應,形成穩定的游離基,終止氧化過程中自由基鏈的傳遞與增長。


    輔助抗氧劑主要有亞磷酸酯類和有機硫化物等,如抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑P-EPQ、DLTDP、DSTDP等。國內生產的含硫抗氧劑按分子結構可分為硫代酯抗氧劑、硫代雙酚抗氧劑和硫醚型酚三類。國內亞磷酸酯抗氧劑生產消費量約占國內抗氧劑生產消費總量的30%。 輔助抗氧劑又稱為氫過氧化物分解劑,其主要是通過把塑料中高活性的氫過氧化物分解成不活潑產物,除去自由基來源,抑制引發反應的物質。

    實際應用中,多采用復合型抗氧劑,如抗氧劑B225、抗氧劑B215等等。復合抗氧劑由二種或二種以上不同類型或同類型不同品種的抗氧劑復配而成,在塑料材料中,以最小加入量、最低成本而達到最佳抗熱氧老化效果。此類抗氧劑的使用可取長補短,顯示出協同效應,協同效應是指兩種或兩種以上的助劑復合使用時,其應用效應大于每種助劑單獨使用的效應加和,即實現1+1>2的效果。 


    我國抗氧劑的現狀及發展趨勢


    經過多年的應用研究和經驗積累,近幾年來,我國在抗氧劑企業經營規模、自主研發能力、合成制備技術、產品質量、助劑應用研究水平和高分子材料防老化技術水平等方面取得了長足的進步,抗氧劑行業也呈現快速發展之勢,各種新型功能性塑料層出不窮,抗氧劑研發與生產初步呈現由通用型產品系列向通用及專用結合的方向發展;生產企業對復合抗氧劑的使用越來越重視,開始趨向于抗氧劑及其他塑料助劑的系列化發展。出現了一些專業化、規模化、集約化和技術型的企業,并已在抗老化領域形成和國際企業同臺競爭的態勢,部分企業已經在全球具有很好的知名度。縱觀全球塑料工業快速發展,全球抗氧劑工業正日益趨向高端化、高效化、復合化、定制化、系列化、環保化、母粒化、集約化


    抗氧劑使用小建議


    MUQIAN,ZAISULIAOXINGYEZHONG,KANGYANGJIDETIANJIASHIYONGFANGFAZHUYAOYOULIANGZHONG:ZHUJIZHIJIETIANJIAFAHEMULITIANJIAFA。


    助劑直接添加法是將抗老化助劑(粉末或液體)與樹脂等原料直接混合攪拌后擠出造粒或注塑等等。這種添加方式由于簡單易行,從而為廣大的抽粒和注塑廠所廣泛采用。但其也存在一些致命缺點,特別是高分子的薄制品或紡絲類制品中,抗老化助劑直接與樹脂等其他原料混合生產,往往使得助劑在產品中不能達到很好的分散效果,易造成薄膜出現“晶點”或纖維出現“斷絲”等問題,影響生產的正常進行和降低生產效率,并導致其抗老化效能的降低。


    母粒添加法是先以合適的樹脂為載體,與多種高效的抗老化助劑混合,再經雙螺桿擠出機共擠造粒得到抗老化母粒,然后再與樹脂等原料直接混合攪拌后擠出造粒或注塑。其應用優勢在于抗老化助劑在母粒制備過程中首先實現了預分散,那么在后期材料加工的過程中,抗老化助劑得到二次分散,達到了助劑在高分子材料基體中均勻分散的目的,不僅保證了產品的質量穩定性,也避免了生產時的粉塵污染,使得生產更為綠色環保。

     
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