光穩定劑在POM、PET等塑料材料中的應用研究塑料光穩定劑是添加于塑料材料中,能夠抑制(zhì)或減緩塑料材料光老化速度,提高(gāo)塑料材料耐光性能和(hé)使用價值的化學物質。光穩定劑可(kě)用于工程塑料、改性塑料、塑料門(mén)窗、建築用塑料闆材和(hé)管材、功能母料、色母料、農用防老化(長壽)薄膜、遮陽蓬網、土工合成材料、塑料節水(shuǐ)灌溉器(qì)材、輻射和(hé)架空(kōng)電(diàn)纜、醫(yī)用塑料制(zhì)品等多(duō)種塑料材料及制(zhì)品。
光穩定劑主要作(zuò)用為(wèi):猝滅或捕獲自由基、吸收并轉移光能量、屏蔽光線。光穩定劑一般按作(zuò)用機理(lǐ)分為(wèi):受阻胺光穩定劑、紫外線吸收劑、猝滅劑和(hé)光屏蔽劑四類。
受阻胺光穩定劑:受阻胺光穩定劑(HALS)是一類具有(yǒu)空(kōng)間(jiān)位阻效應的有(yǒu)機胺類化合物,因其具有(yǒu)分解氫過氧化物、猝滅基發态氧、捕獲自由基、且有(yǒu)效基團可(kě)循環再生(shēng)功能,是國內(nèi)外用量最大(dà)的一類光穩定劑。
紫外線吸收型光穩定劑:紫外線吸收型光穩定劑通(tōng)稱為(wèi)紫外線吸收劑,這類光穩定劑是利用自身分子結構,将光能轉換成熱能,避免塑料材料發生(shēng)光氧化反應而起到光穩定作(zuò)用。紫外線吸收劑根據分子結構不同分為(wèi)二苯甲酮類和(hé)苯并三唑類等。
猝滅劑:猝滅劑與紫外線吸收劑都是通(tōng)過轉移光能而達到光穩定目的。紫外線吸收劑是自身分子直接吸收光能時(shí)轉移能量,猝滅劑是與塑料材料中因光照而産生(shēng)的高(gāo)能量、高(gāo)化學反應活性的激發态官能團發生(shēng)作(zuò)用,轉移激發态官能團的能量。正是因為(wèi)猝滅劑與紫外線吸收劑轉移能量的機理(lǐ)完全不同,猝滅劑被列為(wèi)光穩定劑四大(dà)系列之一。
光穩定劑改善POM耐候性
改性聚甲醛POM
聚甲醛氧化或熱氧化時(shí),除生(shēng)成自由基外,還(hái)同時(shí)脫除甲醛,甲醛進一步氧化成甲酸,使制(zhì)品力學性能顯著下降,一般使用受阻酚抗氧劑和(hé)協同穩定劑組成耐熱氧穩定體(tǐ)系。協同穩定劑包括兩類物質,一類是高(gāo)分子含氮化合物,如蜜胺、共聚聚酰胺等,主要作(zuò)用是防止甲醛脫除;另一類是有(yǒu)機酸鹽,如硬脂酸鈣、檸檬酸鈣等,在體(tǐ)系中做(zuò)為(wèi)酸承受體(tǐ)。聚甲醛對紫外光異常敏感,沒有(yǒu)進行(xíng)光穩定保護的制(zhì)品,在陽光下暴露很(hěn)短(duǎn)時(shí)間(jiān),表面即變得(de)粗糙。一般使用苯并三唑紫外線吸收劑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]對聚甲醛進行(xíng)紫外光保護。在顔色允許時(shí),炭黑(hēi)是POM效果優異的紫外光屏蔽劑。
以酚類抗氧劑、紫外線吸收類光穩定劑及高(gāo)分子改性劑,對聚甲醛進行(xíng)改性耐侯處理(lǐ),經1000小(xiǎo)時(shí)熱氧老化和(hé)紫外光老化,未改性聚甲醛與改性聚甲醛的力學性能數(shù)據(表1)說明(míng):改性聚甲醛的耐熱氧老化性能、耐紫外光老化性能均優于未改性的聚甲醛。改性聚甲醛的色差變化也優于未改性的聚甲醛。
高(gāo)分子改性劑對聚甲醛分子結構的特殊性穩定作(zuò)用與抗氧劑、光穩定劑對聚甲醛的通(tōng)常性穩定作(zuò)用相協同,賦予了改性聚甲醛優良的耐侯性。