着色剂为何会影响抗氧剂、光稳定剂作用效果?
阔途资讯-塑料网 sl.kuotu.com 2016-04-05 16:40:56

塑料材料色泽、同时赋予塑料制品靓丽外观的颜料或染料均可称为塑料着色剂。着色剂着色的塑料制品的生产消费量占全部塑料制品生产消费的80%以上。

 

    由于着色剂分子中所含化学元素种类不同、化学结构不同,塑料着色剂产品不仅用途、着色力、遮盖力、着色持久性或牢固性、耐候性、耐化学品性、毒性等主要性能存在显著差异,而且对着色塑料制品的加工成型性、加工过程的热氧稳定性、使用过程的光、氧稳定性能产生一定影响。

 

    尤其对光、氧稳定化的着色塑料制品,塑料着色剂若与抗氧剂、光稳定剂配合不当,即可导致着色塑料制品过早褪色或变色,又可加快着色塑料制品的光、氧老化速度。

 

    一着色剂对抗氧剂作用的影响

 

    铬黄是不透明的无机着色剂,可用于聚烯烃、聚苯乙烯、丙烯酸树脂等热塑性塑料,其着色力强、遮盖性好,耐水和耐溶剂性优良。

 

    但因铬黄是铬酸铅或碱式铬酸铅同硫酸铅组成的含铅化合物,与含硫抗氧剂DLTP、DSTP、1035、300等共用,在塑料加工的高温条件下会发生化学反应,生成黑色硫化铅,影响塑料制品的外观,也大幅度削弱了抗氧剂的防热氧老化作用。因此,含铬着色剂不能与含硫抗氧剂共用。

 

此外,聚丙烯分子链中含有叔碳原子,极易受氧引发而分解,在加工、储存和应用过程中必须使用抗氧剂进行防老化保护。在着色聚丙烯中,某些着色剂会与低分子受阻酚抗氧剂发生化学反应,而削弱抗氧剂的作用。部分着色剂对聚丙烯中低分子酚类抗氧剂的作用影响(表)可分为三类:

    严重影响:槽法炭黑、单偶氮红3B、喹吖啶酮品红、酞菁蓝、氧化铁黄棕;

 

    中等影响:酞菁绿、炉法炭黑、群青、氧化铬绿;

 

    稍有影响:镉黄、(硫化)汞镉红、金红石型二氧化钛。

 

    珠光粉在某些树脂中与单酚抗氧剂BHT共用时,会使白色制品变黄而引发产品质量问题。

 

    二着色剂对光稳定剂作用的影响

 

    着色剂对着色塑料制品中光稳定剂作用的影响主要有两方面作用。

 

    一是着色剂含铜、锰、镍等重金属元素或杂质,具有光活性、光敏性,催化并加快塑料材料的光老化速度。含有游离铜和杂质的酞菁蓝会促使聚丙烯光老化;氧化铁红可使聚丙烯中苯并三唑、二苯甲酮、有机镍盐光稳定剂的效能下降20%以上;对于聚乙烯,二氧化钛、群青、氧化铬绿、钴绿、铁红等着色剂的使用,会加剧光老化。

 

    二是某些分子结构的着色剂可与光稳定剂发生作用,直接削弱光稳定剂的效能。酸性着色剂可使受阻胺光稳定剂失效;在聚丙烯中,偶氮红、黄可与受阻胺光稳定剂发生作用,偶氮缩合红BR、偶氮缩合黄3G可使受阻胺光稳定剂作用分别下降25%和50%左右。

 

    表2为不同着色剂对含有苯并三唑类光稳定剂(UV—328)的高压聚乙烯光稳定性的影响。可以看出,桔铬黄明显提高高压聚乙烯的光稳定性,酞菁绿和群青略有提高或无多大影响,而镉黄则降低了高压聚乙烯的光稳定性。

 

    F.Steinlin和W.Sear用不同着色剂(1%)、抗氧剂1010(0.1%)、光稳定剂770(0.5%)和聚丙烯于285℃下纺丝,并拉伸4倍,得到80分特/24根的纤维。此纤维经过氙灯光老化试验

   当强度下降50%时,对样品所受辐射量进行对比。对比结果说明,用有机颜料黄、红、橙分别着色的聚丙烯纤维,虽然加入抗氧剂和光稳定剂,但其稳定性低于未着色的聚丙烯纤维。

 

    总结:对光、氧稳定化的着色塑料制品,塑料着色剂若与抗氧剂、光稳定剂配合不当,即可导致着色塑料制品过早褪色或变色,又可加快着色塑料制品的光、氧老化速度如何正确使用助剂,对于塑料制品的稳定性至关重要。因此在塑料改性过程中,对于助剂结构与性质的了解与掌握,是非常重要的。

本文关键词:着色剂
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