PVC制品中虽已添加了热稳定剂,有一定光稳定作用,但仅靠热稳定剂不能满足户外使用的耐老化要求。
实践证明,PVC农膜中添加光稳定剂和抗氧剂是必要的。
为抑制自动氧化反应,将光稳定剂与抗氧剂并用有良好效果。
由金属皂类热稳定剂、各种原料和加工过程中引入的金属杂质与氯化氢反应生成的金属离子对PVC 脱HCl有催化作用,添加亚磷酸酯类鳌合剂能抑制金属离子催化降解。
(一)抗氧剂
PVC制品在加工使用过程中,因受热、紫外线的作用发生氧化,其氧化降解与产生游离基有关。
主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。
其主要作用是与游离基结合,形成稳定的化合物,使连锁反应终止,PVC用主抗氧剂一般是双酚A。
还有辅助抗氧剂或过氧化氢分解剂,PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯。
主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。
(二)紫外线吸收剂
在户外使用的PVC制品,因受到它敏感波长范围的紫外线照射,PVC分子成激发态,或其化学键被破坏,引起游离基链式反应,促使PVC降解与老化。
为了提高抗紫外线的能力,常加入紫外线吸收剂。
PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OPS。
三嗪-5效果最好,但因呈黄色使薄膜略带黄色,加入少量酞菁蓝可以改善。
在PVC农膜中常用UV-9,一般用量0.2~0.5份。
属水杨酸类的TBS、BAD与OPS作用温和,与抗氧剂配合使用,会得到很好的耐老化效果。
对于非透明制品,一般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性,这时如果再添加紫外线吸收剂,则需要很大用量,不十分合算。
(三)螯合剂
在PVC塑料稳定体系中,常加入的亚磷酸酯类不仅是辅助抗氧剂,而且也起螯合剂的作用。
它能与促使PVC脱HCL的有害金属离子生成金属络和物。
常用的亚磷酸酯类有亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯与亚磷酸二苯辛酯。
在PVC农膜中,一般用量为0.5~1份,单独用时初期易着色,热稳定性也不好,一般与金属皂类并用。
我国软PVC棚膜早已采用紫外线吸收剂—抗氧剂—鳌合剂组成的耐老化剂体系。
实际使用的紫外线吸收剂为UV-9或三嗪-5,抗氧剂为双酚A,鳌合剂为亚磷酸三苯酯。
多年来,因三嗪-5紫外线吸收剂使PVC棚膜着色而限制了其应用。
人们发现含两个或两个以上羟苯基取代基的三嗪类化合物颜色较重后,已开发成功含单羟苯基取代基的浅色三嗪类紫外线吸收剂。
例如Ciba精化公司的
Tinuvin1577和Cytec公司的Cyasorb UV-1164。
无色的苄叉丙二酸酯类紫外线吸收剂具有吸收低波段紫外线能力的新品种。