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尼龙用抗黄变助剂来啦!!!
2016-01-12

聚酰胺(俗称尼龙)暴露在室温大气环境中或升温,容易发暗、变脆、性能下降,针对此现象新秀化学推出高效复配抗氧剂,能够有效改善聚酰胺易黄变这一现象。

一、产品介绍

Sunox®542   化学名称:受阻酚类与无机磷酸盐复配而成的高效抗氧剂

塑诺克® 542是一款专门针对聚酰胺在生产、加工以及在高温高湿环境下易发生黄变而复配的高效抗氧剂,具有优异的耐高温性能。

Sunox®549   化学名称:受阻酚类与丙烯酸酯类复配而成的高效抗氧剂

塑诺® 549是一款专门针对聚酰胺易发生黄变而复配的高效抗氧剂,能保护材料在生产,加工和最终使用过程中不发生热氧化降解,保持较低的颜色变化。

二、性能测试

1.耐热分解性能-TGA


1  用于聚酰胺抗氧剂的热分解性能数据

以上数据为尼龙用抗氧剂在氮气保护氛围下,以10/min持续升温至650,物质的热分解性能如上表左侧数据,右侧的三列数据是以10/min持续升温至某一设定温度后,恒定温度加热30min,观察该抗氧剂的耐热分解性能,然后持续升温至第二设定温度,恒定温度加热30min。由表1的数据可以看出,抗氧剂塑诺克®168的热分解性能较差一些,特别是在280高温条件下,抗氧剂本身在很短时间内很快出现氧化分解;其他三款主抗氧剂(包括1010,1098以及549)的耐热分解性能差异不是很大,高达330的条件下,恒温30min,自身氧化分解的量较少;铜盐抗氧剂H3336的耐热分解性能要差一些,在280高温条件下恒温30min,有接近75%的分解。含有无机磷酸盐的复合型抗氧剂塑诺克®542具有较优的耐热分解性能


2.老化性能测试


2.1抗氧剂对纯尼龙6热氧老化后色差、黄度影响


1:不同抗氧剂对尼龙6色板YI值的影响



2:不同抗氧剂改性尼龙6色板热氧老化后照片


由以上热氧老化实验图,表可以看出:不添加抗氧剂的尼龙6初始黄度值较高,添加抗氧剂的尼龙6初始黄度有很大改善,铜盐抗氧剂H3336的改善效果一般;150℃热氧老化之后的照片如图2所示。添加亚磷酸酯类抗氧剂626对制品的黄度以及色差上改善效果一般,可能是因为亚磷酸酯易发生水解,水解为三个羟基,很容易与胺基发生反应,从而发生一定程度交联。在尼龙6抗黄变方面,常规抗氧剂1010复配辅抗氧剂168对尼龙抗热氧老化作用有限。


3:不同抗氧剂改性尼龙6色板真空热老化后照片


3为尼龙样板在真空烘箱180℃,受热72h之后颜色变化情况。抗氧剂549对尼龙6抗黄变性能有较好的改善,抗氧剂549利用其双官能团稳定机理捕获尼龙6降解产生的碳自由基,有效抑制尼龙6黏度和分子量的降低抑制其端羧基形成和含量的增加,以进一步提高尼龙6 热氧稳定性能。抗氧剂542利用其无机盐类结构有效抑制尼龙色板在高温条件下的老化降解,具有较优的耐热分解性能。


2.2抗氧剂对纯尼龙6热氧老化后力学性能影响


4:不同抗氧剂对尼龙6样条缺口冲击强度的影响


抗氧剂的添加不但能有效地改善PA6在热氧老化过程中颜色的变化,而且能有效地改善其在热氧老化过程中的力学性能。可以看到:在150条件下,经12h24h后,缺口冲击强度基本保持平衡,甚至稍有提高,24h之后,多个配方的缺口冲击强度出现明显下降。添加铜盐抗氧剂的样条力学性能下降明显,可能是金属离子催化尼龙6样条的老化,而添加Sunox®549,以及Sunox®542的尼龙样条,其缺口冲击强度都略有提高,这与尼龙6化机理有密切关系,尼龙6产生的活泼自由基大部分被抗氧剂消耗掉,同时会有很少量的活泼自由基引发尼龙6高分子链的交联,  ,少量分子量的交联提高了材料的力学性能。


三、总结

    通过上述实验结果来看,添加抗氧剂的尼龙制品初始黄度较低,塑诺克®542,塑诺克®549利用其独特的结构对改善尼龙6的耐热氧老化效果最明显。



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