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        亞磷酸酯的作用機理

        責任編輯:新時代化工 發布時間:2019-04-13


                亞磷酸酯屬于輔助抗氧劑,在抗氧劑體系中起著重要作用,它除了具有杰出的分解氫過氧化物的能力(這是受阻酚主抗氧劑所不能的),同時還有良好的色澤保護能力,能將受阻酚抗氧劑被氧化后的染色基團漂淺。此外,它還能夠提高聚合物的加工溫度,與光穩定劑有良好的協同作用。

         

                在PVC配方中一般認為亞磷酸酯主要起鰲合劑作用,它單獨使用時無明顯的穩定效果,但同金屬皂并用后,能絡合金屬氯化物,改善耐熱性和耐候性,保持透明性。它還能和有機錫、環氧化合物并用而顯示協同效應。它可以減少主穩定劑的用量,特別是價格昂貴的有機錫穩定劑的用量。有機亞磷酸酯廣泛用于液體復合穩定劑中,約占總量的10%~30%,在PVC制品的配方中,特別是透明制品中有著較廣泛的應用,用量一般在0. 3~1.0phr。

         

        亞磷酸酯穩定PVC的各種方式及機理

                PVC熱降解脫氯化氫主要有自由基機理、離子機理和單分子機理等幾種解釋。目前普遍接受的是自由基鏈式反應機理。按此機理,PVC中存在的雙鍵、支化點、殘存引發劑端基、含氧結構等,經熱或光活化產生自由基,在自由基引發下,PVC發生鏈式反應脫氯化氫而降解。PVC脫氯化氫形成雙鍵,由于烯丙基的活性,該反應不斷進行,繼續形成共扼雙鍵,成為多烯結構而引起PVC變色。新的自由基又進一步引發PVC降解,形成鏈式反應,從而加劇PVC的降解。亞磷酸酯通過不同手段和方式對PVC的穩定性產生作用,明斯凱爾和特羅伊茨長雅等人均進行過詳細的研究,他們認為主要是通過阿布卓夫(Arbuzov)反應,使PVC大分子防止了初期著色,并改善了熱穩定性。

        (1)捕捉PVC降解中放出的氯化氫,抑制其自催化作用。

        (2)置換PVC分子中不穩定的烯丙基氯原子,抑制脫氯化氫。

        (3)鈍化有害金屬離子:PVC樹脂中或配混輔料中含有的金屬離子如Fe、Mn等,在其熱降解過程中生成的金屬氯化物,尤其是ZnCI2, CdCI2具有強烈的促進PVC脫氯化氫的作用。亞磷酸酯能使這些離子鈍化,防止其金屬氯化物的析出,從而提高PVC制品的透明性。亞磷酸酯可以直接與金屬鹽類鰲合,防止產生金屬氯化物,同時也可以直接鰲合金屬氯化物。

        (4)抗氧化作用:由于有機亞磷酸酯本身就是一種輔助抗氧劑,能捕捉氧和分解過氧化物。

        (5)抑制自由基:亞磷酸酯在PVC中穩定作用的機理相當復雜,很難講哪種穩定作用大,有些還只是一種理論的推測。但不管亞磷酸酯的化學鰲合作用是否真實,實際應用中亞磷酸酯作為PVC防濁劑確實是十分有效的。此外,亞磷酸酯對含有鉛鹽、鋇鹽、鈣鹽的PVC塑料的透明度也有很好的改進作用。

        (6)在壓延成型和擠出成型時具有優異的剝離性,不粘輥和模具,提高生產速率,抑制淅出物的產生。

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