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1、第30卷第5期浙江工业大学学报Vol.30No.52002年10月JOURNALOFZHEJIANGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYOct.2002文章编号:100624303(2002)0520475206聚丙烯的热氧老化及其影响因素钱 欣,郑荣华,蔡 鹏(浙江工业大学化工学院,浙江杭州310032)摘要:聚丙烯作为耐腐蚀塑料已广泛应用于管道、塔器、换热器和贮罐等化工设备,其在一定温度条件下使用时,热氧老化是最主要的致老化破坏的因素。本文在介绍聚丙烯热氧老化的自动催化机理和抑制热氧老化抗氧
2、剂的作用机理基础上,从稳定剂种类和稳定剂体系、稳定剂用量、聚丙烯结构、使用温度、抗抽出稳定性、其他添加剂等5方面分析了影响聚丙烯长效热稳定性的因素,为聚丙烯设备的设计和使用提供参考。关键词:聚丙烯;热氧老化;抗氧剂;热稳定性中图分类号:TQ.150文献标识码:AThermaloxidativeageingandthermalstabilizationofpolypropyleneQIANXin,ZHENGRong2hua,CAIPeng(CollegeofChemicalEngineering,Zhej
3、iangUniversityofTechnology,Hangzhou310032,China)Abstract:Asananti2corrosionmaterial,polypropyleneisusedtomakechemicalequipment(suchaspipelines,towers,heat-exchangersandtanks).Thermaloxidationisoneoftheimportantfactorsfortheoxidativedegradationandbreakage
4、ofpolypropyleneequipmentwhenusedincertaintemperatureranges.Thispaperpresentsthethermaloxidativeageingmechanismofpolypropyleneandanti2oxygenmechanismofantioxidant.Furtheronfivefactorswereanalyzedthatindudetheeffectoftypeofantioxidantsthatcooperatewithanti
5、oxidants,effectofantioxidantdosage,effectofchemicalstructureofpolypropylene,effectofusingtemperatures,effectoftransferenceofantioxidantinapplicationandeffectofotheradditives.Thispapercanbeusedasareferencefordesignandapplicationofpolypropyleneproducts.Key
6、words:polypropylene;thermaloxidativeageing;antioxidant;thermalstabilization0 引 言聚丙烯(PP)的耐蚀性能优良,价格便宜,制造成型设备容易,运输安装方便等众多的优点。广泛应用在一些化工管道、贮罐、塔器和换热器等化工设备中,但高分子材料在其贮存、加工和使用的各个过程中,都可能发生性能的劣变,如泛黄、失去光泽、表面龟裂,力学性能大幅度下降,这种现象称为高分子材料的老化。其中在一定温度下使用的聚丙烯设备的热氧老化对其使用寿命的影响及
7、如何正确评判其使用寿命的问题,日益引起研究、设计和使用人员的重视。收稿日期:2001-12-19;修订日期:2002-06-30作者简介:钱 欣(1962-),男,浙江湖州人,副教授,主要从事高分子材料改性与加工。·476·浙江工业大学学报第30卷1 聚丙烯的热氧老化机理各种高分子材料都具有各自一定的分子结构,其中某些部位含有弱键和缺陷,这些弱键和缺陷自然成了材料老化的突破口,即这些弱键和缺陷成为化学反应的起点,并引发一系列的化学反应,使材料分子结构发生变化,分子量下降。而引起这些弱键和缺陷发生反应的因
8、素很多,如热、紫外线、机械应力、高能辐射、电场等等,而聚丙烯的热氧老化的致老化因素为热的影响。[1]聚丙烯的氧化反应的一般机理为:链引发:33(1)RHR+H3RH+O2R+HO2(2)链增长:33(3)R+O2ROO33(4)ROO+RHROOH+R链支化:33(5)ROOHRO+HO332ROOHRO+ROO+H2O(6)33(7)RO+RHROH+R33(8)OH+RHHOH+R链终止:3(9)2RO2ROOR+O233(10)R+R
