第四章 穩(wěn)定劑

1、材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)光穩(wěn)定劑2熱穩(wěn)定劑1第四章 穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1 熱穩(wěn)定劑12原理原理熱穩(wěn)定劑的種類、結(jié)構(gòu)與性能熱穩(wěn)定劑的種類、結(jié)構(gòu)與性能3典型應(yīng)用實(shí)例與制備方法典型應(yīng)用實(shí)例與制備方法4熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.1 原理 聚氯乙烯熱分解脫氯化氫的反應(yīng)一旦開始，就會使得進(jìn)一步脫氯化氫的反應(yīng)變得更為容易而使脫氯化氫的反應(yīng)進(jìn)行到底。由于自由基的高度反應(yīng)活潑性，就使得所產(chǎn)生的游離基能夠進(jìn)行分子間或分子內(nèi)的進(jìn)一步反應(yīng)以獲得穩(wěn)定，尤其在有氧存在的情況下，很容易發(fā)生自由基的氧

2、化反應(yīng)，從而進(jìn)一步促進(jìn)了聚氯乙烯的降解和交聯(lián)，即聚氯乙烯的老化材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.1 原理人們所選擇和使用的熱穩(wěn)定劑具有以下的功能： 能置換高分子鏈中存在的活潑原子，以得到更為穩(wěn)定的化學(xué)鍵和減小引發(fā)脫氯化氫反應(yīng)的可能性； 能夠迅速結(jié)合脫落下來的氯化氫，抑制其自動催化作用； 通過與高分子材料中所存在的不飽和鍵進(jìn)行加成反應(yīng)而生成飽和的高分子鏈，以提高熱穩(wěn)定性；材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.1 原理人們所選擇和使用的熱穩(wěn)定劑具有以下的功能： 能抑制聚烯烴結(jié)構(gòu)的氧化與交聯(lián)； 對聚合材料具有親和力，而且是無毒或低毒的； 不與聚合材料中已存在的添加劑，如增塑劑、填充劑和顏料等發(fā)生作用

3、。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.2 熱穩(wěn)定劑的種類、結(jié)構(gòu)與性能4.1.2.1 4.1.2.1 鉛穩(wěn)定劑鉛穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.2 熱穩(wěn)定劑的種類、結(jié)構(gòu)與性能4.1.2.2 4.1.2.2 金屬皂類穩(wěn)定劑金屬皂類穩(wěn)定劑 金屬皂是指高級脂肪酸的金屬鹽，金屬皂類熱穩(wěn)定劑的性能與其結(jié)構(gòu)是緊密相關(guān)的。 按照金屬皂類穩(wěn)定劑的穩(wěn)定功能可將其分為兩大類，即Cd、Zn皂類與Ba、Ca、Mg皂類材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.2 熱穩(wěn)定劑的種類、結(jié)構(gòu)與性能4.1.2.3 4.1.2.3 有機(jī)錫穩(wěn)定劑有機(jī)錫穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.2 熱穩(wěn)定劑的種類、結(jié)構(gòu)與性能4.1.

4、2.4 4.1.2.4 液態(tài)復(fù)合穩(wěn)定劑液態(tài)復(fù)合穩(wěn)定劑 液體復(fù)合穩(wěn)定劑是指有機(jī)金屬鹽類、亞磷酸酯、多元醇、抗氧劑和溶劑等多組分的混合物。在使用液體復(fù)合穩(wěn)定劑時，要以生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說明書為準(zhǔn)。液體復(fù)合穩(wěn)定劑使用方便，耐壓析性好，透明性好，與樹脂和增塑劑的相容性好，而且用量也較少。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.2 熱穩(wěn)定劑的種類、結(jié)構(gòu)與性能4.1.2.5 4.1.2.5 有機(jī)輔助穩(wěn)定劑有機(jī)輔助穩(wěn)定劑 某些有機(jī)化合物單獨(dú)作為熱穩(wěn)定劑時，其性能尚有欠缺，但若與其他類型的熱穩(wěn)定劑配合使用，則能產(chǎn)生優(yōu)異的應(yīng)用性能。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法4.1.3.1 4.1.3

5、.1 鉛類穩(wěn)定劑鉛類穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法4.1.3.2 4.1.3.2 金屬皂類穩(wěn)定劑金屬皂類穩(wěn)定劑 復(fù)分解法又稱濕法，是用金屬的可溶性鹽與脂肪酸鈉進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)而制得穩(wěn)定劑。 直接法亦稱干法，是用脂肪酸與相應(yīng)的金屬氧化物進(jìn)行熔融反應(yīng)，制得脂肪酸皂。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法4.1.3.2 4.1.3.2 金屬皂類穩(wěn)定劑金屬皂類穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法4.1.3.3 4.1.3.3 有機(jī)錫穩(wěn)定劑有機(jī)錫穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.4 熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向4.

6、1.4.1 4.1.4.1 低毒、無毒的趨勢低毒、無毒的趨勢 所有的用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和民用制品方向的熱穩(wěn)定劑，必然向著低毒或無毒的趨勢發(fā)展。估計(jì)低毒或無毒的有機(jī)錫化合物、有機(jī)穩(wěn)定劑、有機(jī)輔助穩(wěn)定劑、鈣/鋅系穩(wěn)定劑，在不久的將來會有長足的發(fā)展。 對于金屬鹽穩(wěn)定劑來說，各種金屬復(fù)合穩(wěn)定劑無疑是趨向于無毒，而且該領(lǐng)域也是當(dāng)前熱穩(wěn)定劑研究中最重要與最活躍的領(lǐng)域。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.4 熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向4.1.4.2 4.1.4.2 有機(jī)錫穩(wěn)定劑的新進(jìn)展有機(jī)錫穩(wěn)定劑的新進(jìn)展 甲基錫穩(wěn)定劑 酯錫 錫替代產(chǎn)品銻穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.4 熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向4.1.4.3 4

7、.1.4.3 金屬鹽類穩(wěn)定劑金屬鹽類穩(wěn)定劑 不同的金屬鹽，尤其是無毒的輕金屬鹽； 不同的酸根離子及陰離子 復(fù)合穩(wěn)定劑的協(xié)同效應(yīng)材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.1.4 熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向4.1.4.4 4.1.4.4 有機(jī)輔助穩(wěn)定劑有機(jī)輔助穩(wěn)定劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2 光穩(wěn)定劑12光穩(wěn)定劑原理光穩(wěn)定劑原理常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途34典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法光穩(wěn)定劑的發(fā)展方向光穩(wěn)定劑的發(fā)展方向材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.1 光穩(wěn)定劑原理4.2.1.1 4.2.1.1 光屏蔽劑光屏蔽劑 光屏蔽劑又稱遮光劑，是一類能夠吸收或反

8、射紫外線的物質(zhì)。它的存在像是在聚合物和光源之間設(shè)立了一道屏障，使光在達(dá)到聚合物的表面時就被吸收或反射，阻礙了紫外線深入聚合物內(nèi)部，從而有效地抑制了制品的老化。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.1 光穩(wěn)定劑原理4.2.1.2 4.2.1.2 紫外線吸收劑紫外線吸收劑 二苯甲酮類 水楊酸酯類材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.1 光穩(wěn)定劑原理4.2.1.2 4.2.1.2 紫外線吸收劑紫外線吸收劑 苯并三唑類材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.1 光穩(wěn)定劑原理4.2.1.3 4.2.1.3 猝滅跡猝滅跡 猝滅劑接受激發(fā)聚合物分子的能量后，本身稱為非反應(yīng)性的激發(fā)態(tài)，然后再將能量以無害的形式散失掉。

9、 猝滅劑與受激發(fā)聚合物分子形成一種激發(fā)態(tài)配位化合物，再通過光物理過程釋放出能量。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.1 光穩(wěn)定劑原理4.2.1.4 4.2.1.4 自由基捕獲劑自由基捕獲劑材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.1 4.2.2.1 二苯甲酮類二苯甲酮類表見教材P63材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.2 4.2.2.2 水楊酸酯類水楊酸酯類 水楊酸苯酯是最早的紫外線吸收劑，其優(yōu)點(diǎn)是價格便宜，而且與樹脂的相容性較好。缺點(diǎn)是紫外線消光系數(shù)低，而且吸收波段較窄，本身對紫外線不甚穩(wěn)定，光照后發(fā)生重排

10、且明顯地吸收可見光，使制品著色。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.3 4.2.2.3 苯并三唑類苯并三唑類材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.4 4.2.2.4 三嗪類三嗪類材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.5 4.2.2.5 取代丙烯腈類取代丙烯腈類R可為氫、甲氧基，X和Y為羧酸酯或氰基，Z為氫、烷基、芳基。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.5 4.2.2.5 取代丙烯腈類取代丙烯腈類材料添加劑化學(xué)材料添

11、加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.6 4.2.2.6 鎳螯合物類鎳螯合物類（1）硫代雙酚型材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.6 4.2.2.6 鎳螯合物類鎳螯合物類（2）二硫代氨基甲酸鎳鹽材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.6 4.2.2.6 鎳螯合物類鎳螯合物類（3）膦酸單酯鎳型材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.7 4.2.2.7 受組胺類受組胺類（1）三丙酮胺及衍生物中間體的制備（2）受阻胺類光穩(wěn)定劑典型品種介紹 表見教材

12、P70材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.7 4.2.2.7 受組胺類受組胺類（2）受阻胺類光穩(wěn)定劑典型品種介紹 LS-744 LS-770材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.7 4.2.2.7 受組胺類受組胺類（2）受阻胺類光穩(wěn)定劑典型品種介紹 GW-540材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.7 4.2.2.7 受組胺類受組胺類（2）受阻胺類光穩(wěn)定劑典型品種介紹 PDS材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.2 常用光穩(wěn)定劑的種類、性能及用途4.2.2.8 4

13、.2.2.8 其他類型其他類型（1）炭黑、氧化鋅、二氧化鈦及某些顏料 炭黑 顏料 氧化鋅（2）草酰苯胺類衍生物材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（1）光穩(wěn)定劑應(yīng)用效果的測定 光穩(wěn)定劑應(yīng)用效果的測試，即耐候性實(shí)驗(yàn)，一般采用兩種方法： 一是戶外大氣暴露（戶外曝曬）； 二是人工加速老化，定期測定試樣，觀察老化情況。材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（2）光穩(wěn)定劑在聚氯乙烯中的應(yīng)用 應(yīng)用實(shí)例1：材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（3）光穩(wěn)定劑在聚乙烯中的應(yīng)用 應(yīng)用實(shí)例2：材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用

14、實(shí)例及制備方法（4）光穩(wěn)定劑在聚丙烯中的應(yīng)用 應(yīng)用實(shí)例3：材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（5）光穩(wěn)定劑在其他通用塑料中的應(yīng)用 在聚苯乙烯中的應(yīng)用 應(yīng)用實(shí)例4：材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（5）光穩(wěn)定劑在其他通用塑料中的應(yīng)用 在有機(jī)玻璃中的應(yīng)用 在聚氨酯中的應(yīng)用材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（6）在工程塑料中的應(yīng)用 在工程塑料中的應(yīng)用材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（6）在工程塑料中的應(yīng)用 在工程塑料中的應(yīng)用材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（6）在工程塑料中的應(yīng)用 聚碳酸酯 聚酰胺 聚甲醛 應(yīng)用實(shí)例5：材料添加劑化學(xué)材料添加劑化學(xué)4.2.3 典型應(yīng)用實(shí)例及制備方法（7）光穩(wěn)定劑在橡膠中的應(yīng)用 應(yīng)用實(shí)例5（乳膠配方）：材料添加劑