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抗氧剂知识,看完这些你就是大师

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抗氧剂的分类:

根据作用机理的不同,抗氧剂可以分为以下几类:


主抗氧剂

研究表明,材料降解老化的过程是一个自由基链式反应。材料受热和剪切产生自由基,遇氧生成过氧化自由基,过氧化自由基进一步从聚合物主链上夺走氢原子,生成相对稳定的聚合物基氢过氧化物。循环往复,链增长,反应逐步扩大。

通过提供H原子或电子,消耗掉过氧化自由基,从而终止链式反应的氢供体类抗氧剂,称为主抗氧剂。典型的主抗氧剂包括:

金属钝化剂可以与金属离子,特别是铜离子生成稳定的配位化合物。在与金属接触的聚合物(例如电线电缆)中,金属钝化剂可以大幅度地提高聚合物的稳定性。

将不同类型的抗氧剂复配使用,可以产生协同作用。即两种稳定剂复配使用的总效果比两者单独使用的效果之和要高。最具代表性的是受阻酚和亚磷酸酯类抗氧剂的复配。

复合抗氧剂

受阻酚与亚磷酸酯、硫代酯等复配而成,主抗氧剂与辅助抗氧剂并用可成倍提高抗氧化效果,很好的协同增效作用。

主要包括:塑诺克215、225、597、551、559等

优势:开发周期短、综合成本低


抗氧剂性能评价

评价抗氧剂的性能,需要用到一系列的测试方法。根据作用时间的不同,评价的方法可以分为以下两大类:

加工稳定性

聚合物在加工时处于熔融状态,受到高温和强剪切,即使少量的氧存在也会导致其降解。

  • 一种传统的方法是用Brabender测试在一定加工条件下转矩的改变。扭矩的改变越大,反映聚合物的降解越严重。

  • 目前常见的方法是螺杆挤出机多次挤出,然后测试每次挤出物的熔融指数MFI。MFI的变化越大,聚合物稳定性越差。多次挤出后一般也测试材料的颜色,颜色测试可以在粒子上进行,也可以将粒子成型成一定厚度的片材,再进行测试。主要的颜色指标包括黄度指数(YI),色差(ΔE)。色差越大,老化越严重。

  • 长效热稳定性

    用差热扫描量热仪DSC测试OIT被人们广泛接受。它测量在一定的温度下,添加了抗氧剂的聚合物放热氧化过程的诱导时间。诱导时间越长,说明该配方的稳定性越强。OIT测试是一种快速,简单的方法,但它有一定的局限性:

  • 由于在同一浓度下的同一树脂中,不同的酚类抗氧剂都会生成不同的OIT曲线,所以对于任何一个新系统,在做OIT测试前都必须建立一条新的校准曲线,从而保证测试的准确性。

  • 辅抗氧剂主要在加工过程中对材料起到保护作用,在长期热老化(低于120℃)的环境下,辅抗氧剂起不到作用。然而在OIT测试中,温度被升高到熔融温度以上,因此辅抗氧剂也会对OIT曲线有所贡献。另一方面,在实际情况下对长效热稳定性有良好作用的受阻胺类稳定剂,对OIT曲线却是没有贡献的。这造成实验结果的误差。


  • 2018年3月14日 15:14
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