亞磷酸酯的作用機理

責任編輯：新時代化工 發(fā)布時間：2019-04-13

        亞磷酸酯屬于輔助抗氧劑，在抗氧劑體系中起著重要作用，它除了具有杰出的分解氫過氧化物的能力(這是受阻酚主抗氧劑所不能的)，同時還有良好的色澤保護能力，能將受阻酚抗氧劑被氧化后的染色基團漂淺。此外，它還能夠提高聚合物的加工溫度，與光穩(wěn)定劑有良好的協(xié)同作用。

 

        在PVC配方中一般認為亞磷酸酯主要起鰲合劑作用，它單獨使用時無明顯的穩(wěn)定效果，但同金屬皂并用后，能絡合金屬氯化物，改善耐熱性和耐候性，保持透明性。它還能和有機錫、環(huán)氧化合物并用而顯示協(xié)同效應。它可以減少主穩(wěn)定劑的用量，特別是價格昂貴的有機錫穩(wěn)定劑的用量。有機亞磷酸酯廣泛用于液體復合穩(wěn)定劑中，約占總量的10%~30%,在PVC制品的配方中，特別是透明制品中有著較廣泛的應用，用量一般在0. 3~1.0phr。

 

亞磷酸酯穩(wěn)定PVC的各種方式及機理

        PVC熱降解脫氯化氫主要有自由基機理、離子機理和單分子機理等幾種解釋。目前普遍接受的是自由基鏈式反應機理。按此機理，PVC中存在的雙鍵、支化點、殘存引發(fā)劑端基、含氧結構等，經(jīng)熱或光活化產(chǎn)生自由基，在自由基引發(fā)下，PVC發(fā)生鏈式反應脫氯化氫而降解。PVC脫氯化氫形成雙鍵，由于烯丙基的活性，該反應不斷進行，繼續(xù)形成共扼雙鍵，成為多烯結構而引起PVC變色。新的自由基又進一步引發(fā)PVC降解，形成鏈式反應，從而加劇PVC的降解。亞磷酸酯通過不同手段和方式對PVC的穩(wěn)定性產(chǎn)生作用，明斯凱爾和特羅伊茨長雅等人均進行過詳細的研究，他們認為主要是通過阿布卓夫(Arbuzov)反應，使PVC大分子防止了初期著色，并改善了熱穩(wěn)定性。

(1)捕捉PVC降解中放出的氯化氫，抑制其自催化作用。

(2)置換PVC分子中不穩(wěn)定的烯丙基氯原子，抑制脫氯化氫。

(3)鈍化有害金屬離子:PVC樹脂中或配混輔料中含有的金屬離子如Fe、Mn等，在其熱降解過程中生成的金屬氯化物，尤其是ZnCI2, CdCI2具有強烈的促進PVC脫氯化氫的作用。亞磷酸酯能使這些離子鈍化，防止其金屬氯化物的析出，從而提高PVC制品的透明性。亞磷酸酯可以直接與金屬鹽類鰲合，防止產(chǎn)生金屬氯化物，同時也可以直接鰲合金屬氯化物。

(4)抗氧化作用:由于有機亞磷酸酯本身就是一種輔助抗氧劑，能捕捉氧和分解過氧化物。

(5)抑制自由基:亞磷酸酯在PVC中穩(wěn)定作用的機理相當復雜，很難講哪種穩(wěn)定作用大，有些還只是一種理論的推測。但不管亞磷酸酯的化學鰲合作用是否真實，實際應用中亞磷酸酯作為PVC防濁劑確實是十分有效的。此外，亞磷酸酯對含有鉛鹽、鋇鹽、鈣鹽的PVC塑料的透明度也有很好的改進作用。

(6)在壓延成型和擠出成型時具有優(yōu)異的剝離性，不粘輥和模具，提高生產(chǎn)速率，抑制淅出物的產(chǎn)生。