通常我們所說的“塑料”是以有機小分子單體化合物為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子長鏈化合物,實際上稱之為樹脂更為合適。樹脂從原廠從出來以后,要滿足使用的要求,一般都會根據實際使用的具體要求進行針對性的改性,如加入填料、增強劑、增韌劑、色粉等等,所以塑料事實上是個混合物。
所謂的四川通用塑料是指那些我們在日常生活生產中能直接接觸到常規塑料,主要是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),這五大類塑料占據了塑料原料使用的絕大多數。
這五大通用塑料在加工成型、運輸儲存、終端應用等整個過程中,都會經歷熱、氧、水分、光、甚至是微生物、輻射等眾多外部因素的作用而發生老化,老化的結果就是其使用壽命的縮短,不能在其設定的使用周期范圍內完成服役使命。因此,如何預防其老化成為塑料行業需要考慮的重要課題之一。
一、聚乙烯及其防老化
聚乙烯(polyethylene ,簡稱PE)是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業上,也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能,化學穩定性好,能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)。常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性優良。PE是產量非常大、消費量也是很多的塑料品種,其消費結構包括薄膜、注塑制品、線纜、中空容器及包裝箱、管材、棒材、板材、塑編等等。防老化聚乙烯典型的應用就是農用薄膜了,此外還有電線電纜的防熱氧老化及戶外架空線纜的耐候、大型中空容器及罐體的戶外應用耐候等等之類。防老化的薄膜及塑編等聚乙烯薄制品等基本通過添加防老化母粒(如LS-121系列)來解決,這主要是由制品特點所決定的。母粒的好處在于其清潔衛生性、防老化助劑的均勻分散性、制品質量的穩定性。
二、聚丙烯及其防老化
聚丙烯(polypropylene,簡稱PP),是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂,工業產品以等規物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內。通常為半透明無色固體,無臭無毒。由于結構規整而高度結晶化,故熔點可高達167℃。耐熱、耐腐蝕,制品可用蒸汽消毒是其突出優點。密度小,是非常輕的四川通用塑料。其主要應用領域包括塑編、薄膜、注塑制品(如汽車、家電等)、纖維等等。其缺點除了耐低溫沖擊性差以外,易老化是我們需要關注和解決的。
三、聚苯乙烯及其防老化
聚苯乙烯(Polystyrene,簡稱PS),包括普通聚苯乙烯,發泡聚苯乙烯(EPS),高抗沖聚苯乙烯(HIPS)及間規聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯樹脂為無毒,無臭,無色的透明顆粒,電絕緣性能好,易著色,加工流動性好,剛性好及耐化學腐蝕性好等。普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆,沖擊強度低,易出現應力開裂,耐熱性差及不耐沸水等。似玻璃狀脆性材料,具有優良的光學性能,透光率達88%~92%、折射率為1.59~1.60,可以透過所有波長的可見光,透明性材料在塑料中僅次于有機玻璃等丙烯酸類聚合物。但聚苯乙稀耐候性較差,長期使用或存放時受陽光、灰塵作用,會出現渾濁、發黃等現象,因而用聚苯乙烯制作光學部件等高透明制品時需考慮加入適當品種和用量的防老劑。而HIPS由于含有丁二烯鏈段,耐候性也較差,同樣需要防老化改性
四、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及其防老化
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Poly(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene),簡稱ABS),是一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。ABS樹脂外觀微黃不透明,相對密度1.04。它具有良好尺寸穩定性,突出的耐沖擊性、耐熱性、介電性、耐磨性,表面光澤性好,易涂裝和著色等優點。丙烯腈使ABS具有較好的化學穩定性和表面硬度,丁二烯使ABS具有橡膠體的韌性和抗沖擊性能,苯乙烯使ABS具有良好的加工流動性、著色性和可電鍍性。ABS樹脂可與多種樹脂配混成共混物,如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等,產生新性能和新的應用領域,廣泛應用于制備儀表、電氣、電器、機械等各種零件。與HIPS類似,由于其分子結構中含有雙鍵,耐熱性和耐候性都比較差,尤其是耐候性特別差,即使在室內,也會發黃變色,通過加入合適的防老化體系(如LS-151系列)可有效延緩ABS制品的老化變色,特別是淺色系制品。
五、聚氯乙烯及其防老化