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聚丙烯抗氧剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-12-28 13:26:24 |
聚丙烯在无氧的条件下具有很好的稳定性， 但由于聚丙烯结构存在叔碳原子，在造粒加工、贮存和使用过程中，受热、氧、光的作用易老化降解，甚至失去优良的综合物理机械性能和使用价值，这也是聚丙烯抗氧化和耐老化性比聚乙烯差的原因。
为了抑制和延缓聚丙烯的氧化降解，保持聚丙烯的分子量不变，通常在聚合反应之后，分离、干燥和储存之前就必须进行添加聚丙烯抗氧剂处理，在造粒阶段加入聚丙烯抗氧剂，是提高聚丙烯抗氧性的简便有效途径。
聚丙烯抗氧剂作用机理。链引发。聚丙烯(RH)在氧、光或热的作用下其叔碳原子处极易生成自由基：
RH 光与热 R+H
RH+O2 R+HOO
链传递。自由基自动催化生成过氧化自由基和大分子过氧化物，过氧化物分解又产生自由基，自由基又可和聚合物反应，使自由基不断传递，反应延续：
R+O2ROO
ROO+RHROOH+R
ROOHRO+HO
ROOH+RH RO+R+H2O
RO+RHROH+R
HO+RHH2O+R
2ROOHRO+ROO+H2O
链终止。自由基相互结合生成稳定的产物,终止链反应:
R+RR—R
R+ROOROOR
ROO+ROOROOR+O2
ROO+ROROR+O2
R+OH ROH
亚磷酸三苯酯(抗氧剂、稳定剂TPPi)生产工艺
1.三氯氧磷直接法(又称热法) 苯酚以吡啶和无水苯为溶剂，在不超过10℃的温度下，缓缓加入氧氯化磷，然后在回流温度下，反应3～4h。冷却至室温后，反应物经水洗回收吡啶，离心脱水后，再用干燥的硫酸钠脱水，过滤除去硫酸钠。最后先常压蒸馏回收苯，再减压蒸馏，收集243～245℃(1.47kPa)的馏分，经冷却、结晶、粉碎即为成品。
2.苯酚熔融后，搅拌下在25℃下滴加三氯化磷，生成亚磷酸三苯酯；然后升温至70℃通入氯气，生成二氯代磷酸三苯酯；再于50℃加水水解，生成磷酸三苯酯。最后水解产物用5%纯碱水溶液进行中和、水洗、蒸发和减压蒸馏，收集243～245℃(1.47kPa)的馏分，冷却、结晶、粉碎、包装即为成品。
亚磷酸三苯酯(抗氧剂、稳定剂TPPi)主要适用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs树脂、环氧树脂、合成橡胶等的抗氧稳定剂，用于聚氯乙烯制品中作螯合剂。
在氧化过程中,当大分子链断裂而发生降解 时,分子量降低,熔体粘度下降,聚丙烯强度下降或粉化。当大分子发生交联反应时,分子量增大,熔体流动性降低,发生脆化和变硬。在氧化过程中生成的氧化结构,如羰基、过氧化物等,降低了聚丙烯的电性能,并增加了对光引起降解的敏感性,这种氧化结构的进一步反应,使大分子断裂或交联。
抗氧剂的作用就在于阻止聚丙烯自动氧化链反应过程的进行,即供给氢使氧化过程中生成的游离基R?和ROO?变成RH和ROOH,或使ROOH变成ROH,从而改善聚丙烯在加工和应用中抗氧化和抗热解的能力。
聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotactic polypropylene）、无规聚丙烯（atactic polypropylene）和间规聚丙烯（syndiotactic polypropylene）三种。
甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。
共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。
PP的熔体质量流动速率（MFR）通常在1~100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.6~2.0%。
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