抗氧剂在聚丙烯稳定化中的应用

在隔绝氧气的条件下，聚丙烯具有相当好的热稳定性。但是，聚丙烯对氧化作用是
非常敏感的。为此，在送到制品加工厂之前，聚丙烯树脂通常都要经过一定的稳定处
理，至少在聚合阶段就要施用部分抗氧剂；在最后的造粒工序再进一步投加抗氧剂。用
于聚丙烯的抗氧剂应具备以下主要的辅助性能，即不应对聚丙烯基质造成色污，应具有

较好的相容性、抗抽出性和较低的挥发性。

1.聚丙烯的加工稳定剂
一般，聚丙烯的成型加工温度为 220～280℃。若未经有效的稳定处理，那么在加
工温度下聚丙烯就可能发生热降解作用 （熔体指数的增大可直接反映出聚丙烯出现了
降解）。
工业上采用的抗氧剂体系，主要构成是加工稳定剂、长效热稳定剂、硬脂酸钙或硬脂酸锌及其必要的协同剂。其中，典型的加工稳定剂有 2，6-二叔丁基对甲酚 （简称为
BHT）、亚磷酸酯及膦酸酯类。亚磷酸酯和磷酸酯类稳定剂主要有 4，4′-联苯基二膦酸
四 （2，4-二叔丁基苯基）酯、二亚磷酸二硬脂醇季戊四醇酯、亚磷酸三 （壬基苯基）
酯、亚磷酸三 （2，4-二叔丁基苯基）酯、二亚磷酸二（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇
酯。上述各种稳定剂的用量，一般为 0.05％ ～0.25％。在评价各种稳定剂体系的作用
效果时，最好采用多次挤出加工的办法。
值得注意的是，工业上采用的聚丙烯稳定体系中，含磷化合物的稳定剂常要与受阻
酚并用。熔体指数的变化程度与高聚物的固有特性密切相关，但每个稳定剂配方的有效
性并不随高聚物类型的不同而产生显著的改变。
如果对加工稳定性要求不太高，这时只要单独使用高分子量的酚类稳定剂即可。与
2，6-二叔丁基对甲酚 （BHT）的情况不同，含磷化合物具有良好的抽出稳定性，同时，

还具有抑制偶然出现轻度色污的功能。

2.聚丙烯的长效热稳定剂
高温下，聚丙烯一旦接触空气，即可被氧化降解并成为粉状产物。这一氧化过程的
诱导期具有很好的重复性，即通常所谓的热烘老化寿命 （ovenlifetimes）。其氧化的终
点，目测即可很容易地判定。氧化结果所造成的粉化现象，多是从试样的边角开始。试
样热烘老化寿命的单位，常以天计。影响热烘老化寿命的因素，主要是所采用的稳定剂
种类及其稳定剂配方体系、稳定剂的用量、试样厚度和试验温度以及 Forsman所提出的
一些更具体的试验参数。
聚丙烯的长效热稳定剂，主要有中 （M＝300～600，M为相对分子质量）、高 （M
＝600～1200）分子量的酚类化合物，并常与硫醚类化合物并用。硫醚与酚并用常可产
生协同效应。可作为硫醚化合物应用的有：硫代丙酸二月桂醇酯 （DLTDP）、硫代二丙
酸二硬脂醇酯 （DSTDP）和二 （十八烷基）联硫醚。常用的长效热稳定剂有：3-（3，
5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八烷基酯、四 3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸季
戊四醇酯、1，3，5-三 （3，5-二叔丁基-4-羟基苄基）异氰尿酸酯、1，1，3-三 （5-叔丁
基-4-羟基-2-甲基苯基）丁烷、1，3，5-三 （3，5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯、二［3，3-

二（3′-叔丁基-4′-羟苯基）丁酸］乙二醇酯。

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