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在高溫生產過程中的抗氧劑

發布時間:2013-08-22 來源: 環球塑化網 專題: 材料研發 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,已經逐漸得到業內人士的認同。

  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、環氧大豆油、JC-ZH21等組成穩定體系。其中JC-ZH21是新型氮雜環化合物,加入量低,可以捕獲自由基,穩定作用好,性價比高。

  鈣鋅熱穩定劑+復合抗氧劑(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定和色澤穩定作用,復合抗氧劑在鈣鋅熱穩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(俗稱有機玻璃),具有化學穩定性,加工性能好,光學性能優異的特點。在PMMA合成后期,一般要進行高溫處理,脫除樹脂中的可揮發物。在高溫處理過程溫度達到220℃以上時,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)具有強度高、模量高、比重低、耐光性強和耐磨度高等特點,同時具有耐水、耐濕、耐海水和抗霉,耐疲勞性和較長的撓曲壽命等特點,是世界上比強度最高的商業化高性能纖維。

  超高分子量聚乙烯纖維的生產溫度最高為190℃左右,不算是高溫。但由于熔體粘度高,在擠出機里的停留時間約10分鐘,受熱時間長。國內企業使用常用抗氧劑體系生產時,樹脂熱降解嚴重,分子量由400萬降低到300萬以下,且絲的強度比進口絲低15%~20%,外觀泛黃。在使用專用抗氧劑JC-211B體系生產后,分子量無明顯降低,絲的強度達到進口絲水平,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間;夏季露天使用的塑編袋在陽光照射下,表面溫度可達70℃。對于聚丙烯塑編袋加工,并有耐熱使用要求時,高效、專用的復合抗氧劑JC-1225可以提供良好的加工和使用穩定性。表1為聚丙烯加入不同抗氧劑的熔融指數變化,抗氧劑JC-1225的效果優于通用抗氧劑225。

  在樹脂中添加母料生產各類塑料制品,已經是塑料加工行業普遍使用的方法。對于添加母料進行加工、生產的制品來說,生產母料所用的載體樹脂,在塑料制品生產過程中經過再次受熱時,載體樹脂再次發生熱降解和機械降解,進而引發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,但其經二次或二次以上受熱而引發并加速老化的問題,及對塑料制品老化性能的影響,應引起母料生產企業和制品加工企業的重視。在一般情況下,對于母料生產企業和使用部分二次料或回收料生產塑料制品的企業,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定體系。

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