抗氧剂与光稳定剂
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光稳定剂的作用机制和分类太阳辐射的电磁波在通过空间和臭氧层时,290nm以下和3000nm以上的射线几乎都被滤除,实际到达地面的为290~3000nm的电磁波,其中波长范围为400~800nm(约占40%)的是可见光,波长为800~3000nm(约占55%)的是红外线,而波长为290~400nm(仅占5%)的是紫外线。
这些有害的紫外线通过化学上的氧化还原作用,危害人体健康,皮肤被紫外线照耀后会损害DNA,当DNA遭遇破坏,细胞会死亡或是进展成不能控制的癌细胞。
例如:波长200~280nm短波紫外线(简称UVC)短时光照耀即可灼伤皮肤,长久或高强度照耀还会造成皮肤癌;波长280~320nm的中波紫外线(简称UVB),极大部分被皮肤表皮所汲取,不能再渗入皮肤内部,但对皮肤可产生剧烈的光损伤,被照耀部位真皮血管扩张,皮肤可浮现红肿、水泡等症状。
长期照耀,皮肤会浮现红斑、炎症、皮肤老化,严峻者可引起皮肤癌;波长320~400nm的长波紫外线(简称UVA),对衣物和人体皮肤的穿透性远比中波紫外线要强,可达到真皮深处,并可对表皮部位的黑色素起作用,从而引起皮肤黑色素沉着,使皮肤变黑。
因而长波紫外线也被称做“晒黑段”,长波紫外线虽不会引起皮肤急性炎症,但对皮肤的作用缓慢,可长久堆积,是导致皮肤老化和严峻伤害的缘由之一。
涂料、塑料、橡胶、合成纤维等制品裸露在日光下,其汲取光的基团受到激发而生成自由基,若有氧存在,聚合物同时也被氧化(光氧化)。
聚合物的光老化过程事实上陪同着自动氧化反应,光氧化降解是光老化的主要反应过程。
而紫外线是引发聚合物光老化的主要因素,按照光量子理论,在290~400nm 范围的紫外线所具有的能量普通高于高分子链上各种化学键断裂所需要的能量,且短波紫外线还会使聚合物的分子或基团汲取光能,使分子或基团处于高能状态,导致高分子化学结构发生断键、断链等“光致化学降解”。
凡能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程而加入的一些物质称为光稳定剂。
如何延长高分子材料的使用寿命有机高分子材料广泛地应用于国民生产生活的各个领域,但是在使用过程中,因受各种环境因素的作用,材料的性能会出现衰变、劣化,及至完全丧失使用性能的老化现象,老化伴随了材料的整个生产和使用过程。
研究如何延长高分子材料的使用寿命不仅可以节约成本,降低原料和能源的损耗,更能有效地避免安全隐患,保障人民生产生活的安全,因此具有重大的经济意义和社会意义。
首先,我们在制备高分子材料的过程中,为了防止或抑制由老化引起的破坏作用,可采用: 1)引入某些带功能性基团的单体使发生共聚改性,如将含有抗氧剂基团的单体和其他乙烯基单体共聚;2)对活泼的端基进行消活、稳定处理,加均聚甲醛的酯化或醚化;3)添加稳定剂使高分子材料稳定化,此法使用最普遍。
下面对稳定剂使用进行说明:1 热稳定剂热稳定剂主要用于PVC塑料中,是生产PVC塑料最重要的添加剂。
热稳定剂的作用大致可分为两类:一是预防型,如中和HCl、取代不稳定氯原子,钝化杂质、防止自动氧化等;一是补救型,如与不饱和部位反应和破坏碳正离子盐等。
包括:中和HCI、取代不稳定氯原子、钝化杂质、防止自动氧化、与不饱和部位反应、破坏碳正离子盐。
热稳定剂有铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、稀土类、复合稳定剂等几大类。
2.抗氧剂抗氧剂是指可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度,延长其使用寿命的物质。
在橡胶工业中抗氧剂也被称为防老剂。
抗氧剂可被分为两大类:(1)链终止型抗氧剂。
(2)预防型抗氧剂。
又分为过氧化物分解剂、金属离子钝化剂(铜抑制剂) 抗臭氧剂是指可以阻止或延续高分子材料发生臭氧破坏的化学物质。
通常分为两类:物理防护方法、化学防护方法:抗氧剂的加入方式有两种:(1)在材料合成后立即进行防护;(2)在材料成型加工小加入。
一般以尽早加人为好,即应在合成阶段物料干燥前加入,聚烯烃类尤其是PP就是如此,只有经过这种有效的稳定处理后、才具有实际应用价值。
但是在加入抗氧剂的同时要注意考虑以下现象:色污现象、稳定性、溶解性和乳化性、相容性和迁移性、挥发性和毒性也应引起注意。
■聚合物添加剂抗氧剂GM (3052)化学成分化学名称2-丙烯酸-2-(1,1-二甲基乙基)-6-[[3-(1,1-二甲基乙基)-2-羟基-5-甲基苯基]甲基]-4-甲苯基酯CAS 61167-58-6分子式C26H34O3分子量394.6化学结构规格指标及物理特性规格单位标准外观白色固体熔点℃130-138溶解度(%,20℃):丙酮9 甲醇0.2三氯甲烷30 二氯甲烷29乙醇0.4 甲苯 2乙酸乙酯 2 水<0.01正己烷0.2产品特点及应用●GM是一种多功能抗氧化剂,主要用于粘合剂、弹性体和塑料的加工过程提供稳定作用。
与传统的酚类抗氧剂不同,GM可以有效捕捉烷基自由基(碳自由基捕捉剂)。
尤其在缺氧条件下的高温高剪加工过程可以发挥更大作用。
●GM对以聚丁二烯和其他二烯为原料的胶黏剂弹性体的稳定性具有显著作用,例如聚丁二烯及,聚丁二烯共聚物及其他单体。
还可应用于HIPS、ABS、SBS、SBR、NR、EPDM和烃类树脂。
优势GM能高效的防止丁二烯均聚和共聚物的凝胶形成,尤其是在无氧条件的加工过程不变色,低挥发分GM拥有优秀的耐抽提性能FDA批准用于粘合剂、苯乙烯热塑性弹性体、ABS、聚苯乙烯和橡胶改性聚苯乙烯推荐添加量胶黏剂弹性体:0.05-0.5%,与酚类抗氧剂及亚磷酸酯具有较好的协同效果GM 也可以与苯并三唑类紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂协同使用包装及参考用量纸箱包装净重20KG/箱搬运及储存在搬运或使用该产品之前请查阅安全数据表。
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