聚甲醛、pet及pvc的抗老化配方研究进展

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1、聚甲醛、PET及PVC的抗老化配方研究进展来源:中国化工信息网2007年7月2日   工程塑料或通用塑料因分子结构不同，或同分子结构因聚合工艺、加工工艺、使用环境和条件不同，其热氧化、光氧化反应速度和抗热氧化、光氧化反应能力有很大不同，从而使制品的耐候性能差异很大。对塑料材料进行改性处理，并添加适量适合的抗氧剂和光稳定剂可有效地抑制或降低其热氧化、光氧化反应速度，显著地提高其耐热、耐光性能，延缓材料的降解、老化过程，延长塑料制品的使用寿命。1抗氧剂、光稳定剂对POM、PET及PVC/ABS耐候性的改善1.1改性聚甲醛聚甲醛氧化时，除生成自

2、由基外，还同时脱除甲醛。甲醛进一步氧化成甲酸，使制品力学性能显著下降。一般使用受阻酚抗氧剂和协效剂组成耐热氧稳定体系。协效剂包括两类物质，一类是高分子含氮化合物，如蜜胺、共聚聚酰胺等，主要作用是防止甲醛脱除；另一类是有机酸盐，如硬脂酸钙、柠檬酸钙等，在体系中作为酸承受体。聚甲醛对紫外光异常敏感，没有进行光稳定保护的制品，在阳光下暴露时间很短，表面即变得粗糙。一般使用苯并三唑类紫外线吸收剂UV-P或受阻胺622、292[癸二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯]对聚甲醛进行紫外光保护。在对颜色没有特殊要求时，可以用效果优异的炭黑

3、。四川大学高分子研究所用酚类抗氧剂、紫外线吸收类光稳定剂及该所自制的高分子改性剂，对聚甲醛进行改性处理，经1000h热氧老化和紫外光老化，未改性的聚甲醛与改性的聚甲醛的力学性能数据(见表1)说明：改性聚甲醛的耐热氧老化性能、耐紫外光老化性能均优于未改性的聚甲醛。改性POM的色差变化也优于未改性的聚甲醛。表1聚甲醛经热氧老化、紫外光老化前后力学性能Tab.1ThedataofPOMmechanicpropertiesafterairovenageingandweatheringageing项目热氧老化试验未改性POM改性POM老化前老化后断

4、裂伸长率/%老化前老化后断裂伸长率/%拉伸强度/MPa58.2463.22108.653.0857.18107.7拉伸屈服强度/MPa58.2463.2253.0857.18断裂伸长率/%43.5932.2373.9456.8457.07100.4冲击强度/(kJ·m-2)6.744.7870.926.065.6292.74项目紫外光老化试验未改性POM改性POM老化前老化后断裂伸长率/%老化前老化后断裂伸长率/%拉伸强度/MPa58.2450.0585.9453.0852.8199.49拉伸屈服强度/MPa58.2453.0852.81

5、断裂伸长率/%43.597.2416.6156.8457.21100.7冲击强度/(kJ·m-2)6.741.8527.456.063.4056.11高分子改性剂对POM分子结构的特殊性的稳定作用与抗氧剂、光稳定剂对POM的常规稳定作用起协同作用，赋予了改性POM优良的耐候性。1.2PBT和PET耐候专用料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)自身具有良好的光稳定剂性能。长期使用后，制品内层或深层的老化程度仍很低，但制品表面有发黄和脆化的现象。例如用PET做节能灯罩，其表面颜色会随使用时间或灯照时间的延长而逐渐变黄

6、。为了解决变黄问题已开发出其耐候性专用料。举例如下：配方：PBT1080，韩国产，抗氧剂(受阻酚、亚磷酸酯及有机锡的复配物)，0.5%；光稳定剂(UV吸收剂和受阻胺的复合物)，2%。试验方法：空白样条和专用料样条放入装有4支节能灯(每支16W)的自制老化箱中，连续开灯照射60d，每10d测发黄指数，60d时测拉伸强度和冲击强度。空白样和专用料的初始发黄指数约为1.2。空白样照射20d时，发黄指数已超过3(微黄)，照射50d时，发黄指数超过6(黄)，60d时专用料发黄指数基本不变化。空白样和专用料样照射60d前、后的拉伸强度、冲击强度数据见

7、表2。可以看出，经连续照射60d后空白样品的强度下降较大，而专用料样品的拉伸强度仅下降1%，冲击强度下降1.5%。1.3PVC/ABS共混改性料聚氯乙烯(PVC)是用量较大的通用塑料之一，但抗冲击性、热稳定性和加工流动性较差。ABS是一种性能优良、用途广泛的塑料，具有冲击强度高、耐热性好、尺寸稳定及易于成型加工等PVC所欠缺的优良特性。将ABS与PVC共混改性，并保持适当配比PVC/ABS为60/40-40/60，不仅能改善PVC的加工性能，而且还能提高PVC的机械性能，使PVC/ABS合金的冲击强度超过ABS和PVC。但ABS耐候性较差

8、，在存储、加工成型及使用过程中随时间而发生结构变化，出现力学性能劣化、材料变硬发脆等问题，主要原因是ABS分子中丁二烯所含双键在户外受阳光、热、氧的作用而氧化降解。而且在PVC/ABS合金中，