塑料的應(yīng)用范圍日益在拓展,并且以遠(yuǎn)超傳統(tǒng)材料的速度增長(zhǎng),其原因之一來(lái)自于越來(lái)越豐富的改性添加劑:如抗氧劑、光隱定劑、阻燃劑、抗靜電劑、相容劑、發(fā)泡劑等。在塑料優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上,對(duì)某一方面的性能進(jìn)行加強(qiáng),使之能滿足市場(chǎng)應(yīng)用需求。
抗氧化劑
所有的高分子材料無(wú)論是合成材料還是天然材料,均可以在不同的條件下與氧反應(yīng),換言之,在聚合物的生產(chǎn)、貯存、加工及使用的毎個(gè)階段都有可能岀現(xiàn)聚合物的氧化反應(yīng),氧化的典型表現(xiàn)就是老化現(xiàn)象。
氧化對(duì)聚合物的外觀及力學(xué)性能均有明顯影響,隨著氧化程度的加深,聚合物制品的各項(xiàng)特性不斷改變,并且逐漸喪失其使用價(jià)值,也就是說(shuō)在聚合物的生產(chǎn)、加工、貯存和使用的過(guò)程中若沒(méi)有合適的手段阻礙、延緩聚合物的氧化,對(duì)聚合物的大規(guī)模的消費(fèi)是不可能的。
加入抗氧化劑是最常用的并且是最有效穩(wěn)定的方法,抗氧化劑是一種可以阻礙氧化進(jìn)程從而阻礙聚合物老化的化學(xué)助劑。通常在聚合物中的用量小于0.5%時(shí)即可達(dá)到熱穩(wěn)定的目的了,抗氧化劑的加入要臨近聚合物老化周期的早期,加工應(yīng)用時(shí)抗氧化劑的選擇應(yīng)滿足下列要求:
(1)抗氧化劑的功效高。
(2)不影響塑料的性能,不與其他添加劑發(fā)生不利反應(yīng)。
(3)抗氧化劑的熱穩(wěn)定性好,加工溫度下不分解,揮發(fā)性低。
(4)與塑料及其他助劑的相容性好。
(5)不變色、不污染制品。
(6)無(wú)毒或低毒。
光穩(wěn)定劑
太陽(yáng)光中的紫外線是引起髙分子材料發(fā)生降解的主要原因之一。紫外線的波長(zhǎng)在290? 400nm之間,在到達(dá)地面的太陽(yáng)光中大部分是使人感到溫暖的可見(jiàn)光和紅外線,紫外線僅占6%左右,但其能量達(dá)到360kJ/mol,而聚烯烴的自動(dòng)氧化反應(yīng)活化能約為50? 120kJ/mol,所以紫外線的能量足以破壞聚烯烴的化學(xué)鍵,引發(fā)聚烯姪分子鏈自動(dòng)發(fā)生氧化反應(yīng),造成材料及制品的降解老化,失去其使用價(jià)值和商品價(jià)值。
在日常的生產(chǎn)生活中,許多在戶外使用的設(shè)施和工具等都是由聚烯烴材料制成的,如農(nóng)膜、漁網(wǎng)、施工護(hù)網(wǎng)、彩條苫布、露天休閑和運(yùn)動(dòng)器材、家具等。在制造這些制品的過(guò)程中,合理添加光穩(wěn)定劑是十分必要的。
光穩(wěn)定劑是指具有防止或延緩光降解作用,提高材料耐光性的物質(zhì)。由于它們大多數(shù)都能吸收或屏蔽紫外線,所以也稱為抗紫外線劑或紫外線吸收劑。適用于聚烯烴材料的光穩(wěn)定劑應(yīng)該具備以下特點(diǎn):
阻燃劑
聚烯烴的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,在許多應(yīng)用方面,要求其具有阻燃性,由于聚烯烴的高分子結(jié)構(gòu)中只含有碳、氫兩種元素,因而極易燃燒,為了滿足實(shí)際應(yīng)用中的阻燃要求,必須對(duì)其進(jìn)行阻燃處理。
阻燃化就是切斷燃燒循環(huán)中的某個(gè)環(huán)節(jié),使燃燒過(guò)程不能繼續(xù)。在一般情況下,物質(zhì)產(chǎn)生燃燒的必要條件是可燃物、四周存在的氧氣和熱源,三者缺一都不會(huì)產(chǎn)生燃燒。因此,可 燃物、氣氣和熱源作為燃燒的三要素,只要抑制了它們之中的任何一個(gè),均可達(dá)到阻燃的目 的,目前對(duì)聚合物進(jìn)行阻燃主要是通過(guò)往樹(shù)脂基體中添加阻燃劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
阻燃劑是除增韌劑外用量最大的塑料添加劑。理想的阻燃劑應(yīng)該是阻燃效率高、添加量少;無(wú)毒、抑煙,對(duì)環(huán)境友好;熱穩(wěn)定性好、便于加工;對(duì)被阻燃物各項(xiàng)性能影響小,不滲出,便于回收;使用方便,使用面廣。同時(shí)只有上面這些要求的阻燃性幾乎是不存在的,只能是在滿足基本要求的前提下取得最佳的綜合平衡。
塑料的各類改性助劑,極大地?cái)U(kuò)展了塑料的應(yīng)用領(lǐng)域,為人們?nèi)粘I顜?lái)了諸多便利,隨著對(duì)塑料改性領(lǐng)域的研究持續(xù)開(kāi)展,相信未來(lái)會(huì)有更多高性能塑料制品出現(xiàn)。