塑料制品配方中其它助剂的化学性质、填充材料的类型、制品加工过程混料是否均匀、使用过程光照强度及温度等众多因素,都可直接或间接地削弱或抑制抗氧剂、光稳定剂的作用功能。例如树脂聚合时的重金属催化剂,如果在树脂中残存量过高,将在制品的加工和使用过程中催化制品的树脂材料降解,与抗氧剂、光稳定产生对抗作用。
下面举例说明一下几个简单而又被公认的因素。
(1)配方中的其它化学助剂。阻燃耐候高抗冲击聚苯乙烯(PS-HI)体系中,阻燃剂对抗氧剂、光稳定剂作用的影响如下:
阻燃剂,1,2-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷BTB1E;1,2-双(五溴苯基)乙烷BPBPE;十溴二苯乙醚DBDPO;延缓剂三氧化二锑,纯度大于99.8%,平均粒径1 μm;氢氧化镁经偶联剂表面处理,平均粒径≤5 μm;
钛白粉A 型号CR-60,氢氧化铝表面处理,金红石型,平均粒径0.2 μm;
钛白粉B 型号A-200,氢氧化铝表面处理,锐钛型,平均粒径0.2 μm;
钛白粉C 型号A-100,未经表面处理,锐钛型,平均粒径0.2 μm。
配方:PS-HI 100,三氧化二锑 4,氢氧化镁 35,具体配方见表1。
耐光性色差值ΔE:注射成型70 mm×35 mm×3 mm试样,用老化代黑色板温度63℃下,用色差计测定由开始至300 h的色差值ΔE。
配方6,7,8的ΔE值相互比较,并与空白配方的ΔE比较,对于品种、加入量相同的抗氧剂、光稳定剂组合体系,使用不同类型或品种的阻燃剂,其体系耐老化性能有很大差异。配方7的ΔE值是配方6的2倍多,BPBPE可削弱抗氧剂、光稳定剂的作用。配方8中ΔE值约为空白配方的2倍,DBDPO不仅完全抑制了抗氧剂、光稳定剂作用,而且加速了体系的老化。
配方4,5,6与配方1的ΔE比较,参考于阻燃剂BTBP1E,抗氧剂与光稳定剂体系可明显提高阻燃PS的耐老化性能,而且使用复合抗氧剂配方5的ΔE值最优。
表1 PS-HI中不同阻燃剂、钛白粉对抗氧剂、光稳定剂作用的影响
配方编号 | 阻燃剂 | 钛白粉 | 抗氧剂1076 | 抗氧剂168 | 光稳定剂326 | 光稳定剂770 | 耐光性色差ΔE |
空白 | | | | | | | 12 |
1 | BTBP1E15% | A 3% | | | | | 5.1 |
2 | BTBP1E15% | B 3% | | | | | 8.1 |
3 | BTBP1E15% | C 3% | | | | | 13 |
4 | BTBP1E1% | A 3% | 0.3 | | 0.25 | 0.25 | 2.4 |
5 | BTBP1E1% | | 0.3 | 0.1 | 0.25 | 0.25 | 2.0 |
6 | BTBP1E15% | | 0.3 | | 0.25 | 0.25 | 2.5 |
7 | BTBP1E14% | | 0.3 | | 0.25 | 0.25 | 5.6 |
8 | BTBP1E14% | | 0.3 | | 0.25 | 0.25 | 25 |
9 | BTBP1E15% | | 0.3 | | 0.25 | 0.25 | 3.8 |