聚氯乙烯(PVC)是一种广泛用于日常生活的材料。 在加热过程中,PVC 会在一定温度范围内软化、降解并改变颜色。 为了配制所需的PVC制品,必须在PVC树脂中加入稳定剂和其他添加剂。
PVC老化的机理主要是由热降解引起的自由基链式反应引起的。 根据这一机理,PVC中双键、支链点、残余引发剂基团和含氧结构的存在被热或光激发产生自由基。 这些自由基会引发PVC中的连锁反应,导致降级和降解。 de***形成的双键非常活跃,会继续发生共轭双键的形成,导致PVC变色。 新产生的自由基会进一步引发PVC的降解,加剧降解反应。
亚磷酸盐是一种共抗氧化剂,在抗氧化系统中起着重要作用。 具有优良的氢过氧化物分解和抗色差性,可提高聚合物的加工温度。 亚磷酸酯与受阻酚类抗氧剂和光稳定剂合用时,也能发挥良好的协同作用。
在PVC配方中,亚磷酸盐主要起络合作用。 单独使用时,亚磷酸盐没有明显的稳定作用。 但当与金属皂一起使用时,它可以与金属氯化物形成络合物,提高PVC的耐热性和耐候性,并保持透明度。 此外,亚磷酸盐与有机锡、环氧化合物等联合使用,也能显示出协同效应。
亚磷酸盐对PVC的稳定作用是多方面的:
1)捕获PVC降解过程中释放的***,抑制其自催化降解;
2)置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子,抑制斩首
3)有害金属离子的钝化;
4)具有抗氧化作用;
5)抑制自由基反应。
此外,亚磷酸盐对提高含铅盐、钡盐和钙盐的PVC塑料的透明度也有良好的效果。
传统亚磷酸酯的种类很多,包括亚磷酸三苯酯(TPP)、单苯基二异癸基亚磷酸酯(PDDP)、亚磷酸三壬基苯酯(TNPP)、双酚A亚磷酸酯(1500)等。 但随着环保要求的提高,对壬基酚、双酚A和游离酚类的使用限制也越来越严格。 传统的亚磷酸酯大多以亚磷酸三苯酯为基材制备,由于难以避免游离苯酚和双酚A的残留,不符合环保要求。
为了满足市场对环保和效率的要求,推出了新的无酚亚磷酸酯抗氧剂系列。 这些抗氧剂不仅在性能上达到了传统抗氧剂的水平,而且在生产和使用过程中也体现了环保特性。 该系列新型亚磷酸酯化合物包括:
亚磷酸十三烷基酯(TDP)。
亚磷酸三十二烷基酯 (TLD)。
亚磷酸三烷基酯(TTDP)。
季戊四醇双癸基二磷酸酯。
辛基季戊四醇二亚磷酸酯。
这些新型亚磷酸盐抗氧化剂的有效磷含量很高,这意味着它们可以在较低的使用水平下提供出色的保护。 它们可以有效地分解氢过氧化物,氢过氧化物是一种导致聚合物材料加速老化的活性物质。 通过这种分解,这些抗氧化剂有效地延长了材料的寿命,抑制了高分子材料的自氧化过程。
由于其不含酚的配方,这些新型亚磷酸酯抗氧化剂避免了传统抗氧化剂中可能存在的游离酚或双酚 A 等有害成分,从而减少了对环境和人类健康的潜在风险。 此外,这种新型抗氧剂的开发和使用不仅符合现行环保法规,也体现了对资源可持续利用和绿色工业生产的追求。 随着材料科学和环保技术的快速发展,预计这些不含酚的亚磷酸酯抗氧剂将在PVC等聚合物的稳定化中占据越来越重要的地位。