常見抗氧劑特性概述及選取原則
塑料加工中加入少許抗氧劑,可以防止或延遲老化的過程,有效延長塑料制品的使用期。
選取抗氧劑時(shí),主要是應(yīng)依據(jù)塑料材料的類型和型號、加工設(shè)備及工藝條件、其他化學(xué)添加劑的品種和添加量、制品使用場景及期限等因素等因素確定。選取工業(yè)用途的抗氧劑應(yīng)主要參照這樣的原則。
1、相容性
塑料聚合物與抗氧劑的相容性常常欠佳,一般是高溫下將抗氧劑與聚合物熔體結(jié)合,聚合物固化時(shí)將抗氧劑分子相容在聚合物分子中間。在配方用量范圍內(nèi),抗氧劑在加工溫度下要熔融。需要注意,設(shè)計(jì)配方時(shí),選取固體抗氧劑、光穩(wěn)定劑的熔點(diǎn)或熔程上限,不得低于塑料聚合物的加工溫度。
2、遷移性
塑料制品,特別是表面積與體積比(或質(zhì)量比)數(shù)值較小的制品,氧化一般發(fā)生在制品的表面,這需要抗氧劑連續(xù)不斷地從塑料制品內(nèi)部遷移到制品表面而起到作用。但假如向制品表面的遷移速度太快,遷移量過大,抗氧劑便要揮發(fā)到制品表面的環(huán)境中,或擴(kuò)散劑與制品表面接觸的其他介質(zhì)中而損失,這樣的損失實(shí)際上是在所難免的,設(shè)計(jì)配方時(shí)進(jìn)行考慮。當(dāng)抗氧劑品種有選擇的余地時(shí),宜選用分子量相對較大、熔點(diǎn)適當(dāng)高的種類,并且要以最嚴(yán)酷使用場景為原則決定抗氧劑的用量。
3、穩(wěn)定性
抗氧劑在塑料材料中應(yīng)保持穩(wěn)定,在應(yīng)用環(huán)境下及高溫加工過程中揮發(fā)損失少,不變色或不顯色,不分解(除用于加工熱穩(wěn)定作用的抗氧劑外),不和其他添加劑出現(xiàn)不利化學(xué)反應(yīng),不腐蝕機(jī)械設(shè)備,不容易被制品表面的其他物質(zhì)所抽提。
4、加工性
塑料制品加工時(shí),添加抗氧劑對樹脂黏度和螺桿轉(zhuǎn)矩都有可能發(fā)生改變??寡鮿┡c樹脂熔融范圍假如差別較大,也會產(chǎn)生抗氧劑偏流或抑螺桿現(xiàn)象??寡鮿┑娜埸c(diǎn)低于加工溫度100℃以上時(shí),要先將抗氧劑做成相應(yīng)的母粒,再和樹脂混合加工制品,以避免因?yàn)槠髟斐芍破分锌寡鮿┓植疾痪鶆蚝图庸ぎa(chǎn)量下降。
5、環(huán)境與衛(wèi)生性
抗氧劑應(yīng)無毒或低毒,無粉塵或低粉塵,在塑料制品的加工制造和使用中對人體無有害作用,對動物、植物無危害,對空氣、土壤、水系地?zé)o污染。對食品包裝盒、兒童玩具、一次性輸液等間接或直接接觸人體的塑料制品,不但宜選用已經(jīng)通過美國食品和藥物管理局(FDA)檢驗(yàn)并許可,或歐共體委員會法令允許的抗氧劑種類,并且添加量應(yīng)嚴(yán)格控制在最大允許限度以內(nèi)。