TPE配方組分的相互關(guān)系技術(shù)
大多數(shù)TPE配方中添加劑的種類都不只一種,而是兩種或兩種以上。這些不同的添加劑之間往往會產(chǎn)生一定的相互作用,從而影響整個配方的性能發(fā)揮。配方中各種添加劑之間的相互作用有時有利于配方,而有時無助于配方。歸納起來,配方中各組分的相互關(guān)系有三類即協(xié)同作用、對抗作用和加合作用。協(xié)同作用是TPE配方兩種種或兩種上的添加劑同時加入的效果高于其單獨(dú)加入的平均值。
一、協(xié)同作用
不同添加劑之間產(chǎn)生協(xié)同作用的原因主要是它們之間產(chǎn)生了物理或化學(xué)作用。協(xié)同作用包括分子間協(xié)同和分子內(nèi)協(xié)同兩類。
分子內(nèi)協(xié)同作用又稱為自協(xié)同作用,一種助劑內(nèi)含有多種官能團(tuán),不同官能團(tuán)之間有協(xié)同作用。如分子中含鹵素的磷化物,即為分子內(nèi)有協(xié)同作用的阻燃劑,可單獨(dú)使用。受阻胺類穩(wěn)定劑是最有效的紫外光穩(wěn)定劑,但同時又是極好的光穩(wěn)定劑,具有兩種功效。
分子間協(xié)同又可分為同類種助劑間和不同種類助劑間協(xié)同兩種,具體的例子有:抗氧劑與光穩(wěn)定劑、抗氧劑與熱穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑與潤滑劑、鉛類熱穩(wěn)定劑與發(fā)泡劑等。
低分子量助劑與相對的高分子量助劑之間有協(xié)同作用。低分子量助劑擴(kuò)散容易,效果迅速;而高分子量助劑擴(kuò)散緩慢,效果持久。兩者結(jié)合起來,效果既迅速又持久。
主、副助劑之間并用有協(xié)同作用,如主、副阻燃劑和主、副抗氧劑等。
如鏈終止型抗氧劑的抗氧機(jī)理是向過氧自由基施放氫原子,使其形成氫過氧化物。當(dāng)兩種抗氧效果不同的主輔抗氧劑并用時,主抗氧劑與過氧自由基反應(yīng),使其活性終止時,產(chǎn)生一個抗氧劑自由基。此時輔抗氧劑向此抗氧劑自由基提供氫原子,使主抗氧劑再生,重新發(fā)揮主抗氧劑的抗氧作用。
在抗老化的配方中,具有協(xié)同作用的例子有以下幾種:
?、賰煞N羥基鄰位取代基位阻不同的酚類抗氧劑并用;
?、趦煞N結(jié)構(gòu)和活性不同的胺類抗氧劑并用;
③抗氧化性不同的胺類和酚類抗氧劑復(fù)合使用;
?、苋茏璺宇惡蛠喠姿岽最惪寡鮿┎⒂?
?、莅胧茏璺宇惻c硫酯類抗氧劑并用,主要用于戶內(nèi)制品中
?、奘茏璺宇惪寡鮿┖褪茏璋奉惞夥€(wěn)定劑并用;
?、呤茏璋奉惞夥€(wěn)定劑與磷類抗氧劑并用;
?、嗍茏璋奉惞夥€(wěn)定劑與紫外光吸收劑并用。
在阻燃配方中,有協(xié)同作用的例子也很多,如:
?、僭邴u素/銻系復(fù)合阻燃體系中,鹵系阻燃劑可于Sb2 03發(fā)生反應(yīng)而生成SbX3 , SbX3可以隔離氧氣從而達(dá)到增大阻燃效果的目的;
②在鹵素/磷系復(fù)合阻燃體系中,兩類阻燃劑也可以發(fā)生反應(yīng)而生成PX3,PX2 , POX3等高密度氣體,這些氣體可以起到隔離氧氣的作用。另外,兩類阻燃劑還可分別在氣相、液相中相互促進(jìn),從而提高阻燃效果。
二、對抗作用
對抗作用的結(jié)果是TPE配方中兩種或兩種以上的添加劑一起加入時的效果低于其單獨(dú)加入的平均值。
產(chǎn)生對抗作用的原理同協(xié)同作用一樣,也是不同添加劑之間產(chǎn)生物理或化學(xué)作用的結(jié)果,不同的是其作用的結(jié)果不但沒有促進(jìn)各自作用的發(fā)揮,反而削弱了其應(yīng)有的效果。
在防老化TPE配方中,對抗作用的例子很多,主要如下。
① HALS類光穩(wěn)定劑不與硫醚類輔抗氧劑并用,原因?yàn)榱蛎杨愖躺乃嵝猿煞忠种屏薍ALS的光穩(wěn)定作用。
②芳胺類和受阻酚類抗氧劑一般不與炭黑類紫外光屏蔽劑并用,因?yàn)樘亢趯Π奉惢蚍宇惖闹苯友趸写呋饔茫种屏似淇寡跣Ч陌l(fā)揮。
③常用的抗氧劑與某些含硫化物,特別是多硫化物之間,存在對抗作用。其原因也是多硫化物有助氧化作用。
?、苋鏗ALS不能與酸性助劑共用,酸性助劑會與堿性的HALS發(fā)生鹽化反應(yīng),導(dǎo)致HALS失效;在酸性助劑存在時,一般只能選用紫外光吸收劑。
在阻燃TPE配方中,也有對抗作用的例子,主要如下。
?、冫u系阻燃劑與有機(jī)硅類阻燃劑并用,會降低阻燃效果。
?、诩t磷阻燃劑與有機(jī)硅類阻燃劑并用,也存在對抗作用。
三、加和作用
加和用的結(jié)果是配方中兩種或兩種以上不同添加劑一起加入的效果等于其單獨(dú)加入效果,一般又稱共為疊加作用和搭配作用。
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