著色劑為何會影響抗氧劑 光穩定劑作用效果?
塑料網訊塑料材料色澤同時賦予塑料制品靚麗外觀的顏料或染料均可稱為塑料著色劑著色劑著色的塑料制品的生產消費量占全部塑料制品生產消費的80%以上
由于著色劑分子中所含化學元素種類不同化學結構不同塑料著色劑產品不僅用途著色力遮蓋力著色持久性或牢固性耐候性耐化學品性毒性等主要性能存在顯著差異而且對著色塑料制品的加工成型性加工過程的熱氧穩定性使用過程的光氧穩定性能產生一定影響
尤其對光氧穩定化的著色塑料制品塑料著色劑若與抗氧劑光穩定劑配合不當即可導致著色塑料制品過早褪色或變色又可加快著色塑料制品的光氧老化速度
一著色劑對抗氧劑作用的影響
鉻黃是不透明的無機著色劑可用于聚烯烴聚苯乙烯丙烯酸樹脂等熱塑性塑料其著色力強遮蓋性好耐水和耐溶劑性優良
但因鉻黃是鉻酸鉛或堿式鉻酸鉛同硫酸鉛組成的含鉛化合物與含硫抗氧劑DLTPDSTP1035300等共用在塑料加工的高溫條件下會發生化學反應生成黑色硫化鉛影響塑料制品的外觀也大幅度削弱了抗氧劑的防熱氧老化作用因此含鉻著色劑不能與含硫抗氧劑共用
此外聚丙烯分子鏈中含有叔碳原子極易受氧引發而分解在加工儲存和應用過程中必須使用抗氧劑進行防老化保護在著色聚丙烯中某些著色劑會與低分子受阻酚抗氧劑發生化學反應而削弱抗氧劑的作用部分著色劑對聚丙烯中低分子酚類抗氧劑的作用影響(表)可分為三類
表1 著色劑(15%)對加有酚類抗氧劑聚丙烯的熱氧穩定性的影響
嚴重影響槽法炭黑單偶氮紅3B喹吖啶酮品紅酞菁藍氧化鐵黃棕
中等影響酞菁綠爐法炭黑群青氧化鉻綠
稍有影響鎘黃(硫化)汞鎘紅金紅石型二氧化鈦
珠光粉在某些樹脂中與單酚抗氧劑BHT共用時會使白色制品變黃而引發產品質量問題
二著色劑對光穩定劑作用的影響
著色劑對著色塑料制品中光穩定劑作用的影響主要有兩方面作用
一是著色劑含銅錳鎳等重金屬元素或雜質具有光活性光敏性催化并加快塑料材料的光老化速度含有游離銅和雜質的酞菁藍會促使聚丙烯光老化氧化鐵紅可使聚丙烯中苯并三唑二苯甲酮有機鎳鹽光穩定劑的效能下降20%以上對于聚乙烯二氧化鈦群青氧化鉻綠鈷綠鐵紅等著色劑的使用會加劇光老化
二是某些分子結構的著色劑可與光穩定劑發生作用直接削弱光穩定劑的效能酸性著色劑可使受阻胺光穩定劑失效在聚丙烯中偶氮紅黃可與受阻胺光穩定劑發生作用偶氮縮合紅BR偶氮縮合黃3G可使受阻胺光穩定劑作用分別下降25%和50%左右
表2為不同著色劑對含有苯并三唑類光穩定劑(UV328)的高壓聚乙烯光穩定性的影響可以看出桔鉻黃明顯提高高壓聚乙烯的光穩定性酞菁綠和群青略有提高或無多大影響而鎘黃則降低了高壓聚乙烯的光穩定性
F.Steinlin和W.Sear用不同著色劑(1%)抗氧劑1010(0.1%)光穩定劑770(0.5%)和聚丙烯于285℃下紡絲并拉伸4倍得到80分特/24根的纖維此纖維經過氙燈光老化試驗
表 2不同著色劑對含苯并三唑的高壓聚乙烯薄膜的光穩定性的影響
當強度下降50%時對樣品所受輻射量進行對比對比結果說明用有機顏料黃紅橙分別著色的聚丙烯纖維雖然加入抗氧劑和光穩定劑但其穩定性低于未著色的聚丙烯纖維
總結對光氧穩定化的著色塑料制品塑料著色劑若與抗氧劑光穩定劑配合不當即可導致著色塑料制品過早褪色或變色又可加快著色塑料制品的光氧老化速度如何正確使用助劑對于塑料制品的穩定性至關重要因此在塑料改性過程中對于助劑結構與性質的了解與掌握是非常重要的