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在高溫生產(chǎn)過程中的抗氧劑

發(fā)布時(shí)間:2013-08-22 來源: 環(huán)球塑化網(wǎng) 專題: 材料研發(fā) 打印

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   塑料樹脂聚合、后處理或塑料制品加工過程中,必須要提供足夠的熱量。而熱量又是導(dǎo)致樹脂降解的主要原因之一。

  在樹脂聚合過程或后處理過程使用抗氧劑,已經(jīng)逐漸得到業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)同。

  pvc樹脂的降解,是伴隨著樹脂聚合全過程的,一般選用246、1076、245等受阻酚類抗氧劑、PKY-618等亞磷酸酯抗氧劑,與脂肪酸鋅、環(huán)氧大豆油、JC-ZH21等組成穩(wěn)定體系。其中JC-ZH21是新型氮雜環(huán)化合物,加入量低,可以捕獲自由基,穩(wěn)定作用好,性價(jià)比高。

  鈣鋅熱穩(wěn)定劑+復(fù)合抗氧劑(JC-1215)體系,在聚氯乙烯制品加工和使用過程均具有良好的熱穩(wěn)定和色澤穩(wěn)定作用,復(fù)合抗氧劑在鈣鋅熱穩(wěn)定劑中的重量比例為5%~10%。

  abs、SBS、PS、POM等樹脂的聚合過程,均使用抗氧劑或組合熱穩(wěn)定體系,如硫代酯抗氧劑DLTP、DSTP、亞磷酸酯抗氧劑PKY-136等。

  甲基丙烯酸甲酯PMMA(俗稱有機(jī)玻璃),具有化學(xué)穩(wěn)定性,加工性能好,光學(xué)性能優(yōu)異的特點(diǎn)。在PMMA合成后期,一般要進(jìn)行高溫處理,脫除樹脂中的可揮發(fā)物。在高溫處理過程溫度達(dá)到220℃以上時(shí),部分以鏈自由基歧化終止形成的不飽和PMMA分子鏈的端基開始斷鍵,PMMA聚合物開始降解,力學(xué)性能、透明度下降,樹脂色澤變差。

  在PMMA后處理過程加入抗氧劑,可以有效提高PMMA熱氧穩(wěn)定性,抗氧劑的作用是提高PMMA的起始分解溫度和分解速率最大溫度。受阻酚類抗氧劑可以同時(shí)提高PMMA的起始分解溫度和分解速率最大溫度。亞磷酸酯抗氧劑則只能提高PMMA的起始分解溫度,不能提高PMMA的分解速率最大溫度。

  超高分子量聚乙烯纖維(又稱高性能聚乙烯纖維,UHMWPE)具有強(qiáng)度高、模量高、比重低、耐光性強(qiáng)和耐磨度高等特點(diǎn),同時(shí)具有耐水、耐濕、耐海水和抗霉,耐疲勞性和較長的撓曲壽命等特點(diǎn),是世界上比強(qiáng)度最高的商業(yè)化高性能纖維。

  超高分子量聚乙烯纖維的生產(chǎn)溫度最高為190℃左右,不算是高溫。但由于熔體粘度高,在擠出機(jī)里的停留時(shí)間約10分鐘,受熱時(shí)間長。國內(nèi)企業(yè)使用常用抗氧劑體系生產(chǎn)時(shí),樹脂熱降解嚴(yán)重,分子量由400萬降低到300萬以下,且絲的強(qiáng)度比進(jìn)口絲低15%~20%,外觀泛黃。在使用專用抗氧劑JC-211B體系生產(chǎn)后,分子量無明顯降低,絲的強(qiáng)度達(dá)到進(jìn)口絲水平,外觀白、亮。

  聚丙烯加工,尤其是聚丙烯絲的制造,擠出工藝需求極為嚴(yán)苛,其加工溫度高于200℃。聚丙烯熱裝水泥袋、瀝青袋等需要在60℃左右的溫度下使用一段時(shí)間;夏季露天使用的塑編袋在陽光照射下,表面溫度可達(dá)70℃。對于聚丙烯塑編袋加工,并有耐熱使用要求時(shí),高效、專用的復(fù)合抗氧劑JC-1225可以提供良好的加工和使用穩(wěn)定性。表1為聚丙烯加入不同抗氧劑的熔融指數(shù)變化,抗氧劑JC-1225的效果優(yōu)于通用抗氧劑225。

  在樹脂中添加母料生產(chǎn)各類塑料制品,已經(jīng)是塑料加工行業(yè)普遍使用的方法。對于添加母料進(jìn)行加工、生產(chǎn)的制品來說,生產(chǎn)母料所用的載體樹脂,在塑料制品生產(chǎn)過程中經(jīng)過再次受熱時(shí),載體樹脂再次發(fā)生熱降解和機(jī)械降解,進(jìn)而引發(fā)并加速制品在使用過程的熱、氧、光老化。因此,雖然母料中的載體樹脂在塑料制品中所占比例不大,但其經(jīng)二次或二次以上受熱而引發(fā)并加速老化的問題,及對塑料制品老化性能的影響,應(yīng)引起母料生產(chǎn)企業(yè)和制品加工企業(yè)的重視。在一般情況下,對于母料生產(chǎn)企業(yè)和使用部分二次料或回收料生產(chǎn)塑料制品的企業(yè),必須在加工過程使用受阻酚類和亞磷酸酯類抗氧劑的組合穩(wěn)定體系。

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