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光穩定劑在聚碳酸酯和改性材料中的應用

文章出處: 網責任編輯: 人氣: 發表時候:2020-04-27 10:26:51 關鍵字:

與聚丙烯、ABS等樹脂比較,聚碳酸酯有相對較好的光氧穩定性能。對于戶外長期使用的聚碳酸酯制品,聚碳酸酯能吸收紫外線,并進一步產生可強烈吸收紫外線的結構,使得制品變黃;長期的光氧降解主要發生在聚碳酸酯制品表層,表層光降解表現為透明度下降和力學性能損失。

下面圖片為阻燃聚碳酸酯燈殼,經紫外線UVB313)照射480小時后的黃變狀況。

聚碳酸酯PC1100,加入0.1%亞磷酸酯抗氧劑168(上海凱茵化工),加入0.15%受阻酚抗氧劑1076,分別加入不同光穩定劑0.4%,制成標準樣條。按照GB/T16422.3,使用UVB313)紫外老化燈管,60℃、8小時輻射暴露,50℃、4小時無輻射暴露交替進行老化,老化96192300408小時后,測定色澤變化YI和斷裂伸長保留率,數據見表7、表8

聚碳酸酯加入不同光穩定劑、不同老化時間色澤變化YI數據

96h

192h

300h

408h

無光穩定劑

10

17

23

29

0.4% 紫外線吸收劑UV-329

2

4

5

7

0.4% 紫外線吸收劑UV-234

3

4

6

8

0.4% 受阻胺HALS 783

6

11

17

23

0.4% 受阻胺HALS 944

7

10

15

21

0.4% UV-329 + 0.1% HALS 944

3

4

5

6

 

聚碳酸酯加入不同光穩定劑、不同老化時間斷裂伸長保留率(%)數據

96h

192h

300h

408h

無光穩定劑

91

51

26

/

0.4% 紫外線吸收劑UV-329

97

88

71

54

0.4% 紫外線吸收劑UV-234

95

85

69

56

0.4% 受阻胺HALS 783

97

83

67

51

0.4% 受阻胺HALS 944

96

82

68

54

0.4% UV-329 + 0.1% HALS 944

97

90

73

58

 

對于聚碳酸酯的光氧穩定,使用紫外線吸收劑可以有效地延緩變黃并適當保持強度。紫外線吸收劑和受阻胺HALS類光穩定劑配合使用時,建議使用含有N-烷基或N-烷氧基的受阻氨光穩定劑,而且紫外線吸收劑的質量比例應該高于受阻胺HALS類光穩定劑。

上述PC(進口)/ABS(國產)合金中,ABS樹脂包含著丁二烯,其中丁二烯的不飽和雙鍵不穩定,易受引發發生變色現象,特別是在紫外線照射的環境中,制品顏色變黃或者褪色,材料力學性能下降。在不同抗氧劑0.8%的基礎上,加入1%紫外線吸收劑UV-329,按照GB/T16422.3,使用UVA340)紫外老化燈管,60℃、8小時輻射暴露,50℃、4小時無輻射暴露交替進行老化,老化1560小時后,拉伸強度數據見表9

9  不同抗氧劑、相同光穩定劑的PC/ABS合金拉伸強度數據

 

亞磷酸酯168

受阻酚1076

受阻酚1010

168+1076

168+1010

原始拉伸強度,MPa

51.8

53.6

55.4

56.1

56.5

老化后拉伸強度,MPa

19.6

30.2

31.7

28.5

30.4

拉伸強度保留率,%

37.84

56.34

57.22

52.5

53.8

 

對于長期光老化試驗(和熱老化試驗),亞磷酸酯類抗氧劑沒有穩定性作用和貢獻;在光穩定劑確定的前提下,光穩定劑和受阻酚抗氧劑的組合,決定制品的光穩定效果;受阻酚抗氧劑1010的有效官能團多、分子量大(1178)的特點,使得這個試驗里1010配方的穩定效果最好。

結論

1、添加抗氧劑、光穩定劑于聚碳酸酯和改性材料中,只是提高聚碳酸酯和改性材料耐熱、耐氧、耐光穩定性的方法之一;

2、防熱氧老化功能,或熱穩定性,是聚碳酸酯和改性材料穩定化的基礎功能,光穩定功能則是建立在基礎功能之上的提高功能;

3、聚碳酸酯和改性材料的光穩定化,應該以紫外線吸收型光穩定劑為主。

4、經試驗或實際應用確定的抗氧劑、光穩定劑體系,抗氧劑、光穩定劑只是在確定的條件下才能有確定的作用,確定的條件有微小變化,抗氧劑、光穩定劑的作用與功能可能受到較大影響;

5、國產抗氧劑、光穩定劑品種、數量、質量及使用性能,基本能夠滿足聚碳酸酯和改性材料的生產和使用需求。

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