光穩(wěn)定劑在POM、PET等塑料材料中的應(yīng)用研究塑料光穩(wěn)定劑是添加于塑料材料中,能夠抑制或減緩塑料材料光老化速度,提高塑料材料耐光性能和使用價值的化學(xué)物質(zhì)。光穩(wěn)定劑可用于工程塑料、改性塑料、塑料門窗、建筑用塑料板材和管材、功能母料、色母料、農(nóng)用防老化(長壽)薄膜、遮陽蓬網(wǎng)、土工合成材料、塑料節(jié)水灌溉器材、輻射和架空電纜、醫(yī)用塑料制品等多種塑料材料及制品。
光穩(wěn)定劑主要作用為:猝滅或捕獲自由基、吸收并轉(zhuǎn)移光能量、屏蔽光線。光穩(wěn)定劑一般按作用機理分為:受阻胺光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、猝滅劑和光屏蔽劑四類。
受阻胺光穩(wěn)定劑:受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)是一類具有空間位阻效應(yīng)的有機胺類化合物,因其具有分解氫過氧化物、猝滅基發(fā)態(tài)氧、捕獲自由基、且有效基團可循環(huán)再生功能,是國內(nèi)外用量最大的一類光穩(wěn)定劑。
紫外線吸收型光穩(wěn)定劑:紫外線吸收型光穩(wěn)定劑通稱為紫外線吸收劑,這類光穩(wěn)定劑是利用自身分子結(jié)構(gòu),將光能轉(zhuǎn)換成熱能,避免塑料材料發(fā)生光氧化反應(yīng)而起到光穩(wěn)定作用。紫外線吸收劑根據(jù)分子結(jié)構(gòu)不同分為二苯甲酮類和苯并三唑類等。
猝滅劑:猝滅劑與紫外線吸收劑都是通過轉(zhuǎn)移光能而達到光穩(wěn)定目的。紫外線吸收劑是自身分子直接吸收光能時轉(zhuǎn)移能量,猝滅劑是與塑料材料中因光照而產(chǎn)生的高能量、高化學(xué)反應(yīng)活性的激發(fā)態(tài)官能團發(fā)生作用,轉(zhuǎn)移激發(fā)態(tài)官能團的能量。正是因為猝滅劑與紫外線吸收劑轉(zhuǎn)移能量的機理完全不同,猝滅劑被列為光穩(wěn)定劑四大系列之一。
光穩(wěn)定劑改善POM耐候性
改性聚甲醛POM
聚甲醛氧化或熱氧化時,除生成自由基外,還同時脫除甲醛,甲醛進一步氧化成甲酸,使制品力學(xué)性能顯著下降,一般使用受阻酚抗氧劑和協(xié)同穩(wěn)定劑組成耐熱氧穩(wěn)定體系。協(xié)同穩(wěn)定劑包括兩類物質(zhì),一類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脫除;另一類是有機酸鹽,如硬脂酸鈣、檸檬酸鈣等,在體系中做為酸承受體。聚甲醛對紫外光異常敏感,沒有進行光穩(wěn)定保護的制品,在陽光下暴露很短時間,表面即變得粗糙。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]對聚甲醛進行紫外光保護。在顏色允許時,炭黑是POM效果優(yōu)異的紫外光屏蔽劑。
以酚類抗氧劑、紫外線吸收類光穩(wěn)定劑及高分子改性劑,對聚甲醛進行改性耐侯處理,經(jīng)1000小時熱氧老化和紫外光老化,未改性聚甲醛與改性聚甲醛的力學(xué)性能數(shù)據(jù)(表1)說明:改性聚甲醛的耐熱氧老化性能、耐紫外光老化性能均優(yōu)于未改性的聚甲醛。改性聚甲醛的色差變化也優(yōu)于未改性的聚甲醛。
高分子改性劑對聚甲醛分子結(jié)構(gòu)的特殊性穩(wěn)定作用與抗氧劑、光穩(wěn)定劑對聚甲醛的通常性穩(wěn)定作用相協(xié)同,賦予了改性聚甲醛優(yōu)良的耐侯性。