聚苯醚抗氧化性的研究
抗氧化研究的重要性
聚苯醚是以2，仁二甲基苯酚为单体，在催化剂的作用下，通过氧化催化剂偶合制备。那么聚苯醚树脂十分易氧化，在加工过程中十分容易变色。通常认为变色对塑料来说是一种损害。因为它破坏了美观，导致外观色彩不一致，常常给用者以劣质的印象。而且聚苯醚主要用作汽车主体配件。面对不断增大的注塑制品，制造商在原有的设备上只有不断提高加工温度才能使树脂充满模具，主要表现为制品外观发黄。另外聚苯醚是工程热塑性塑料，要求更注重于改进防止降解的措施，其中包括以变色的形式表现出的降解部分，美国 GE NORYL PN275 PPO在其结构、合成方式和降解方式都与普通塑料不同。聚苯醚在骨架上含有杂原子(即氧原子)，使得它们在化学上与纯碳链聚合物有很大的区别。此外，聚苯醚的加工趋于在比以往较低温度的热塑性塑料要高的温度下完成。在混炼、模塑和挤塑聚苯醚所用的高温下，变色通常是一个严重的问题，尤为迫切需要添加剂以防止在300℃以上甚至更高的温度下加工的聚苯醚的变色。
遗憾的是聚合物的稳定剂不能满足加工过程中防止变色的要求。这些稳定剂仅适用于较低温度下加工的聚合物，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS、二烯弹性体等。在现有技术中采用的一些稳定剂，对一般工程塑料来说，在加工温度范围的低温端能很好地发挥作用，但是当加工温度达到或超过300℃时，美国 GE NORYL PN275 PPO就显著丧失作用。此外，当这些稳定剂对防止物理性能例如冲击或拉伸强度的下降能起有利作用时，往往在热加工期问它们却失去防止变色的作用。反之，某些稳定剂如含有芳香胺结构的稳定剂，能有效地抗氧化，而实际上却使颜色变深。
聚苯醚加工过程(热混炼、模塑、挤塑)中对变色防止剂的要求和使用过程中旨在保护塑料的稳定性的要求也是十分不同的，使用温度显然比它的加工温度低。一些人们熟知的，防止塑料在使用温度下大气氧化和光降解的稳定剂是无法作为高温热加工的稳定剂的，尤其不能用来防止热加工过程中的变色。
**文献提出了许多试图获得美国 GE NORYL PN275 PPO高温加工过程稳定化的措施，即使用为其它类型塑料(大多数是在较低温度下进行加工的塑料)而开发的稳定剂或使用已知的在使用期条件下的长期稳定性。在某些实例中，改进色彩已被人们注意。也已在许多**中提出了用亚磷酸盐来改进聚苯醚和其共混组合物初始热加工后的颜色，即Lee、AⅨelrod和瞄nson各自的美国**中提出的方法。有些***还将热降解与氧化不稳定的酚端基团的存在联系起来，从而有些**就指出了通过化学反应屏蔽这些基团的方向，例如Ha一68等人的**。这样的封端需要一道独立的工序，因而容易不完全，还不能满足地解决变色的问题。尽管试图实现聚苯醚及其共混组合物色彩稳定性的工作有这样一段历史，然而还不能获得满意的结果以至于在市场上出售的这类树脂的色调任然不够理想。所以，本研究重点希望能找到一种加工助剂能配入聚苯醚树脂或其共混物有耐高温不变色的能力。
苯偶姻、Uv418和Uv419抗氧化效果的比较
紫外吸收剂UV4l 8是一种新型紫外线吸收剂，能够强烈吸收紫外线，*大吸收波长为326啪，同其它传统的紫外线吸收剂相比，具有分子量大、不易挥发、耐抽出、易加工等特点。UV_418外观为白色，对可见光几乎不吸收，不会造成聚合物着色和变色，长期曝置于光和热中仍可保持制品原有透明度或色泽。另外，uv-418与受阻胺光稳定剂配合使用，可发挥出优异的光降解保护作用。uVl418广泛用作PC、PET等工程塑料的紫外线吸收剂，可单独使用，或与光稳定剂(如受阻胺化合物)并用，可直接与树脂配合或先制成母料，也可溶于溶剂，涂刷于制品表面。推荐用量为0．25-0．3％。在1IIlIIlPC注塑片材中，配合O．3％的UV-418，性能优于羟苯三嗪和苯并三唑类紫外线吸收剂；在2mmPET注塑片材中，配合O．25％的UV．418，紫外光吸收效果明显优于其它传统紫外线吸收剂。
UV-419是一种全新结构的紫外线吸收剂，它能强烈吸收紫外光谱中低波长部长(即Uv．B)，*大吸收波长为308衄。同传统的羟基取代苯并三唑或二苯甲酮相比，Uv．419显示出更高的紫外线吸收率，从而*大限度地对聚合物的光降解提供保护。同时，Uv-419外观为白色，不会造成聚合物的着色，这是传统紫外线吸收剂无法达到的。另外，UV．419与传统的受阻胺光稳定剂配合，表现出**的协同效果。uv-419广泛用作PC、PS、PVC等聚合物的紫外线吸收剂，可单独使用，或与光稳定剂(如受阻胺化合物)并用，可直接与树脂配合或先制成母料，也可溶于溶剂，涂刷于制品表面。
苯偶姻能防止聚苯醚及其共混物变色的功能。这一发现并非意外，因为它本身对热就是稳定的。例如：尤瓦尔·哈尔彭的**中报导苯偶姻在400℃温度下才能分解成苯甲醛和其它的产物。特别意外的是发现在高温下，例如在聚苯醚共混物加工温度的上限，由羟基酮赋予的减轻变色的效果甚至比在加工温度的下限还好。在欧洲**pUj申请中业已揭示某些苯偶姻可作为ABS的稳定剂。
因此，本次实验将三种助剂分别设计实验，比较结果。三种助剂同样的份数(1份)加入蓝星聚苯醚树脂，在相同的加工工艺和测试条件下得到的结果。从制品的颜色可以明显看出，加入苯偶姻的制品颜色明显好转，而紫外线吸收剂Uv418和419对于制品颜色的改变一点作用都没有。另外在前期聚苯醚／高抗冲聚苯乙烯合金研究发现，抗氧剂10lO和B215对于PPO树脂的变色氧化一点帮助都没有。再由表3—10中可以得出，对于拉伸强度、弯曲强度方面，三者对于纯树脂的性能并没有多大影响，但是对于断裂伸长率和冲击强度影响较大，但情况各不相同。总体来说，苯偶姻对于断裂伸长率的影响比紫外吸收剂的影响要大很多，但是在冲击强度方面却是紫外吸收剂的影响较大。这说明这些助剂对于美国 GE NORYL PN275 PPO树脂的韧性有很大影响。PPO树脂的特性就是刚而强，韧性差，因此在韧性需要的地方都要进行增韧，因此，助剂的这些影响可以克服。
苯偶姻抗氧化效果l苯偶姻对聚苯醚树脂变色的抑制效果
随着苯偶姻含量的增加，聚苯醚树脂的拉伸强度小幅度增加。苯偶姻的结构可以用CRlR2(OH)c(O)R3来表示，即苯偶姻含有Q一羟基酮，与聚苯醚相容，是聚苯醚分子的链间作用力增强，即起到增强作用。当苯偶姻份数达到O．5份时，拉伸强度达到*大值，随后降低直到苯偶姻份数为1份时拉伸强度达到*小值，接着拉伸强度大幅度上升，超过了前面的*大值。但由图3．36可知，聚苯醚树脂的断裂伸长率随着苯偶姻含量的增加而大大降低，但当份数大于1份后，断裂伸长率小幅度增加。当苯偶姻份数小于1份时，少量的苯偶姻增加了聚苯醚的支链阻力，即大大降低了聚苯醚树脂的韧性；当苯偶姻份数大于1份时，多量的苯偶姻形成了复杂的链网，树脂的韧性有所增加，但不是很明显。
当苯偶姻含量小于O．3份时简支梁无缺口和缺口冲击强度都随着苯偶姻含量的增加而增加；当苯偶姻含量为0．3份时，简支梁无缺口和缺口冲击强度都到达*大值，并远远大于初始值(不加入苯偶姻的冲击强度)；当苯偶姻含量大于0．3份时，冲击强度降低。当苯偶姻含量为1份时，两个冲击强度值与初始值相当。
苯偶姻对美国 GE NORYL PN275 PPO树脂的变色，苯偶姻份数为0．3、0．5和l份时对抑制树脂的变色效果很明显，但苯偶姻份数为2份时，苯偶姻对树脂的变色抑制效果开始减弱。
综合力学性能和颜色，当苯偶姻份数为l份时，苯偶姻对聚苯醚树脂的抑制变色效果*佳。
苯偶姻的加工稳定性拉伸性能、弯曲性能随着加工次数并没有太多变化，只有简支梁无缺口冲击强度随着加工次数的增加而降低，第三次加工明显降低。这说明苯偶姻对于美国 GE NORYL PN275 PPO树脂的加工稳定性并不很好，没有达到冲击强度变化率S10％的要求。在加工稳定性方面还有待继续研究。
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