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安厚达为大家简述五大通用塑料的防老化问题!

作者:admin 发布日期:2019/10/18 关注次数: 二维码分享


通常我们所说的“塑料”是以有机小分子单体化合物为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子长链化合物,实际上称之为树脂更为合适。树脂从原厂从出来以后,要满足使用的要求,一般都会根据实际使用的具体要求进行针对性的改性,如加入填料、增强剂、增韧剂、色粉等等,所以塑料事实上是个混合物。


所谓的四川通用塑料是指那些我们在日常生活生产中能直接接触到常规塑料,主要是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),这五大类塑料占据了塑料原料使用的绝大多数。


这五大通用塑料在加工成型、运输储存、终端应用等整个过程中,都会经历热、氧、水分、光、甚至是微生物、辐射等众多外部因素的作用而发生老化,老化的结果就是其使用寿命的缩短,不能在其设定的使用周期范围内完成服役使命。因此,如何预防其老化成为塑料行业需要考虑的重要课题之一。



一、聚乙烯及其防老化

聚乙烯(polyethylene ,简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。PE是产量非常大、消费量也是很多的塑料品种,其消费结构包括薄膜、注塑制品、线缆、中空容器及包装箱、管材、棒材、板材、塑编等等。防老化聚乙烯典型的应用就是农用薄膜了,此外还有电线电缆的防热氧老化及户外架空线缆的耐候、大型中空容器及罐体的户外应用耐候等等之类。防老化的薄膜及塑编等聚乙烯薄制品等基本通过添加防老化母粒(如LS-121系列)来解决,这主要是由制品特点所决定的。母粒的好处在于其清洁卫生性、防老化助剂的均匀分散性、制品质量的稳定性。



二、聚丙烯及其防老化

聚丙烯(polypropylene,简称PP),是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是非常轻的四川通用塑料。其主要应用领域包括塑编、薄膜、注塑制品(如汽车、家电等)、纤维等等。其缺点除了耐低温冲击性差以外,易老化是我们需要关注和解决的。




三、聚苯乙烯及其防老化

聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS),包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。似玻璃状脆性材料,具有优良的光学性能,透光率达88%~92%、折射率为1.59~1.60,可以透过所有波长的可见光,透明性材料在塑料中仅次于有机玻璃等丙烯酸类聚合物。但聚苯乙稀耐候性较差,长期使用或存放时受阳光、灰尘作用,会出现浑浊、发黄等现象,因而用聚苯乙烯制作光学部件等高透明制品时需考虑加入适当品种和用量的防老剂。而HIPS由于含有丁二烯链段,耐候性也较差,同样需要防老化改性



四、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及其防老化

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Poly(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene),简称ABS),是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。ABS树脂外观微黄不透明,相对密度1.04。它具有良好尺寸稳定性,突出的耐冲击性、耐热性、介电性、耐磨性,表面光泽性好,易涂装和着色等优点。丙烯腈使ABS具有较好的化学稳定性和表面硬度,丁二烯使ABS具有橡胶体的韧性和抗冲击性能,苯乙烯使ABS具有良好的加工流动性、着色性和可电镀性。ABS树脂可与多种树脂配混成共混物,如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,产生新性能和新的应用领域,广泛应用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件。与HIPS类似,由于其分子结构中含有双键,耐热性和耐候性都比较差,尤其是耐候性特别差,即使在室内,也会发黄变色,通过加入合适的防老化体系(如LS-151系列)可有效延缓ABS制品的老化变色,特别是浅色系制品。



五、聚氯乙烯及其防老化

聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,简称PVC),是氯乙烯单体(vinyl chloride monomer, 简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小,相对密度1.4左右,玻璃化温度77~90℃。PVC曾是世界上产量非常大的四川通用塑料,应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。


聚氯乙烯的稳定性较差,在不加热稳定剂的情况下,聚氯乙烯100℃时即开始分解,130℃以上分解更快。受热分解出放出氯化氢气体使其变色,由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。阳光中的紫外线和氧会使聚氯乙烯发生光氧化分解,因而使聚氯乙烯的柔性下降,再发脆,在实际应用中必须加入稳定剂,以提高对热和光的稳定性。



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