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受阻胺光稳定剂在聚合物材料中的应用-郭振宁



业 垂 黎 蔷 照射时fHJ,Il
表4不同UV—A0体系对汽车用PP性能的影响 T曲.4 E讹ct
of dⅢ夸陀nt UV—AO systems of pmperties of PP used fbr automobile
图2不同光稳定刹对断裂伸长率的影响
Fig.2 Effect of di自ferent
of another additiVes used with it in
polymeric眦terial
retardancy,the咖o
ability by using
sinde
stabilizer was not ped.ect but the ped'ect e丘-ect could be gained by
图4光稳定剂D及抗氧刺A的分子结构 Fi酣
MoIecular sturcture of
light stabilizer
D and
antioxid卸t A
该材料已被北美通用汽车公司和福特公司认 可并用于汽车内外饰件。 冯亚青等嘲通过老化性能实验评价了共混体 系的抗光氧性能。结果表明,杯芳烃、受阻胺类复合 稳定剂能明显提高PP的耐光氧性能,且杯芳烃和 受阻胺分子问具有明显的协同效应。 任强等【7J使用光稳定剂944和抗氧剂1010稳 定丁腈橡胶改性的PVC,制成的产品达到通用膜 的标准.提高了膜的耐紫外线性,减少了膜的破 损.从而提高了产量降低了成本。 郝源松等18J使用抗氧剂1010与UV一770和UV一 326光稳定剂配合稳定PP制成环保型低挥发性有 机化合物(VOC)复合材料。
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慢料助剂
2011年第2期(总第86期)
受阻胺光稳定剂(HALS)在聚合物材料上的应用
郭振宇
王玉民
宁培森
丁著明
(天津合成材料研究所,天津.300220)


介绍了受阻胺光稳定剂(HALS)的稳定机理:讨论了其他稳定荆对其光稳定效果的影响,实
验表明:HALs单独使用耐候性不佳,与其他稳定荆复配使用可得较好的结果。此外,一些HALs还能改善 聚合物材料的阻燃性能, 关键词 受阻胺光稳定剂 阻燃性能 复配

2l
H—
忙c.一R
圯稳定齐I 1)

抗氧剂1010按4:l配合)3份、光稳定剂622

份.十溴联苯醚20份稳定乙烯一醋酸乙烯改性的 PE,制成一种力学性能好、电性能好,耐辐射的热 收缩材料 李杰等…I对光稳定剂PDS的合成与应用进行
0H
0H
了研究。结果表明光稳定剂PDS红PP纤维纺丝过
下≯m A

显的。
HALS巾的GW一622和GW一944同是聚合型 的高相对分子质鹾的稳定剂,但其分子结构对其 稳定性也有影响.当其用于PP纤维时的有关数据
列于表2。
表2聚合型HALS对PP纤维热稳定性的影响
Tab.2 Ef昏rt of poIyme^zPd HAIS
on
HALs一起作用的结果。对于两种高相对分子质鼍 或聚合的HALS并用,一般没有协同效应。 GW一783(也称H一962)是质量比l:l的GW.944 和GW一622的复合物。该两种稳定剂产生协同效 应。其光稳定效率明显高于GW一622,可以达到甚 至超过GW一944,但其成本和售价都低于CW一944. 因此颇受国内外业界瞩目。GW一783可用作高聚物 通用型光稳定剂,可广泛用于PE、PP、PU以及ABS 和其他塑料。同属此数类产品的Tinuin 791是GW—
至唬化天数,d
40 53 86 77 112
由表2可见。当相同添加量时。GW一944比
GW“22高出很多.主要是因为GW_622的分子
中含有大量的酯基。在热处理时,酯基很易断裂成 为小分子而降低其稳定作用,GW一944分子巾只 有大量的次甲基。热处理时稳定。仍可发挥其稳定 作用之故。 虽然HALS对PP的光稳定效果很优良.但它 们对PP带长期稳定效果并不理想,可是当HALS 类型稳定剂自身复配。如低相对分子质量的产品
一 番 V 艟 汪 图3
HALs Uvinol
‘fH)lⅫI
CH,
5050H的结构式
of HALS
Fig.3 Molecular stmcture
Uvinol 5050H
系),用这种UV—AO体系制备的汽牟用PP专用料 和用传统的UV—AO体系制备的PP专用料在不同 条件下,对材料的性能进行了测试。从表4可见.新 型UV—A0体系在气味散发、总碳散发和抗析出方 面有突出效果。
PP
H’c
cH3
。\N
0人甲人

CH3
0H
戚志浩等¨3J研究受阻胺光稳定剂对PP织物 抗热老化性能的影响.发现受阻胺光稳定剂还具
抗氧刺A
有良好的热稳定作用。对PP织物的长期抗热老化 作用显著:当抗氧剂1010与受阻胺光稳定剂以l:3 的比例组合使用时,达到最佳的配合效果,, 1.2.2受阻胺光稳定剂与紫外线吸收剂并用 紫外线吸收剂能吸收较大范围波长的紫外光。
万方数据
第2期
郭振卞,等.受阻胺光稳定剂(HAl5)在聚合物材料上的应用
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光稳定效果优于GW-622。其主要原因是GW.480
与高相对分子质擐的产品复配.或高相对分子质 世产品之间的复配.不仅其稳定效果产牛了显著 的协同效应,且长期热稳定效应也有提高。长期光 稳定效应则有更大的提高。 1.1受阻胺同类稳定剂并用的研究 近年来.虽有大擐新型的HALs出现,但并没 有什么新类型的化合物能比得上已经商业化的受 阻胺光稳定剂。这就是为什么提高聚合物的紫外 光稳定的最重要发展趋势是HALS的并用。实验 结果发现:两种低相对分子质母HALS的并用时 一般不会产乍协同效应.低相对分子质链和高相 对分子质量HALS并用一般显示出协同效应。这种 作用来自于迅速地迁移到表面的低相对分子质鼍 的HALs以及耐迁移和萃取的高相对分子质萤的
受阻胺类光稳定剂HALs(Hindered
Amine
Light Stablilizer)是20世纪70年代中期由日本研 制开发的一类新型高效稳定剂。用于塑料、橡胶高 分子材料的防老化.其光稳定效果是传统吸收型 光稳定剂的2~4倍。且与许多树脂具有良好的相 容性,是目前发展最快的一类稳定剂。国际上受阻 胺类光稳定剂年用量增长率为20%~30%,消费总 量已占稳定剂总量的44%。跃居各类稳定剂之首。 近几十年来.受阻胺类光稳定剂一直是非常活跃 的研究领域.不断有新产品出现。 对于HALs的研究表明.它是一类多功能的 稳定剂,已发现其还有阻燃性、热稳定性和抗氧性 等性能,许多文献巾已将其改为HAS(Hindered
the stahility of PP fib他
在氙灯试验下延伸强度 添加刺
保持50%所需的时l’日J
无热处理热处理后(20 min,150℃)
Stablilizer)关于该类稳定剂应用的研究是
聚合物材料科学中一个重要领域。
收倩日期:20lO—ll一26
由表1可见,PP纤维无热处理时,GW-480的
Abstract:711he efkcts
stabilizing mechanism of hindered amine
light
were
stabilizer(HALS)was intI-oduced.The
discussed.Tests showed that the weather- used it with another
Amine
l受阻胺的光稳定作用
HALs中的GW一480(相对分子质量480)和 GW一622(相对分子质量约2000)对聚内烯(PP)纤 维在无热处理和经热处理(150℃,20 min)后稳定 性影响的有关数据列于表l。
表l
Tab.I
HALs品种对PP纤维稳定性的影响
on
IcffePt ofdiff毫renl H.^IS
剂AOD组成农用聚乙烯棚防老化体系进行了研
注:树脂州量为100份,I”添加0-42份LfV一622.2。添加O.3 份Tinuvin783(来EI汽巴精化).3。添加0.3份UV—622 与聚合物Il:l复配物,4’添加0.3份聚合物I。
究,用于园艺设施时.含有0.3%的Uvinol 膜。
5050H
×
程中。可以明显降低纺丝机的各段温度,减少PP 的加T降解和能源消耗。对PP纤维具有良好的 光稳定作用。与抗氧剂lOlO共用时.具有良好的 光稳定和抗氧化协同作用。 曹永春等∽I研究了受阻睃光稳定剂、受阻睃 自n1基及抗氧剂1076组成的体系对PP的黄度指 数l,,的影响,实验发现,添加五甲基的HALs 的l,,均小于添加四甲基HALS的PP的,,,。
Fig.1 Molecular
structure
of polymer l
万方数据
甥料助剞 表3含不同光稳定剂的PE膜使用12月后的力学强度
Tah.3 MP‘・hafli‘.pmPPrtit增or PE fiIⅡls t・onlainPd difforPnl sIahilizP隔LlsPrI‰r l 2 monlllPs
stabilizer.0therwise,some HALS haVe name Keywords:hindered amine light
aging resistance and anti—oxidation propenies.
stabilizers(HALS);flame retardancy;compounding
944和GW一770 l:l的复合物:Tinuvin lll是GW— 119和GW—622 1:l的复合物:Chimassorb 2030是
Chimassorb
sIahility of PP fib忡
添加刺 对比 O.1%GW—622 O.2%GW—622 O.1%GW—944 0.2%CW—944
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