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光稳定剂机理的研究与应用进展

光稳定剂能够防止高分子材料发生光老化,大大延长它的使用寿命,效果十分显著。目前,在农用塑料薄膜、军用器械、有机玻璃、采光材料、建筑材料、耐光涂料、医用塑料、防弹夹层玻璃、合成纤维、工业包装材料、橡胶制品等许多长期户外或灯光作用下的高分子制品中,光稳定剂都是必不可少的添加组分。随着高分子材料的应用领域逐步扩大,光稳定剂必将进一步迅速发展。
光稳定剂品种繁多,按作用机理一般可分为四类:
1、光屏蔽剂,包括炭黑、氧化锌和一些无机颜料;
2、紫外线吸收剂,包括水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯腈类等有机化合物;
3、猝灭剂,主要是镍的有机化合物;
4、自由基捕获剂,主要是受阻胺类衍生物。目前世界上光稳定剂发展最快的是受阻胺类,由于受阻胺光稳定剂(hindered amine light stabilizer,简称HALS)具有捕获自由基、分解过氧化物的能力,稳定效果比紫外线吸收剂高2 -4倍,因而自20 世纪70年代日本首次开发出HALS后,在国际上受到普遍重视,得到广泛开发和应用,成为增长速度最快的助剂之一。国外许多化学公司相继步入了HALS的开发和生产行列。除最早进行HALS开发研究的瑞士Ciba-Geigy公司和日本三共公司外,美国的氰胺公司、古德里奇公司、博格-华纳公司,日本的住友化学公司和旭电化工业公司,德国赫斯特公司都先后开发出自己的受阻胺产品,前苏联也研究了HALS并开发出系列产品。北京化工三厂、山西化工研究所、北京助剂研究所等单位也研制和生产出了国内的受阻胺产品。进入20世纪90年代末期,随着HALS抗热氧稳定化功能的开发,HALS又有了新的应用领域。

我国HALS的开发研究始于1974年,20世纪70年代末,山西省化工研究所率先推出国内第一个HALS品种GW540,它将受阻胺官能团与亚磷酸酯结构有机地结合在一起,属多功能型HALS,迄今该产品仍主导国内消费市场。其它系列产品还有GW508、 GW608、GW650、GW310等。北京化工研究所的产品有京5、京6;中科院化学所有PDS等。PDS是聚合型受阻胺光稳定剂,其光稳定效果、耐热性、耐抽提性以及与树脂的相容性等均好,但抗氧性较差,与某些抗氧剂并用仍像其它传统的HALS一样,可能产生反协同效果。近10年来我国已建成投产10多套HALS原料与产品装置,除供应国内市场外,部分原料与产品还打入国际市场。国内开发的新一代聚合型光稳定剂GW622,在北京朝阳区花山助剂厂已建成300t/a装置;北京化工研究院将GW622与复合抗氧剂B215组成无毒防老化体系,替代有缺陷的GW 540-2002体系用于聚乙烯农膜,防老化效果长达18个月以上;中科院化学所研制生产的GFW100HALS与树脂相容性好,加工安全,可用于低密度聚乙烯农膜和电缆制造;山西化工研究院开发成功由丙酮与氨直接合成三丙酮胺的工艺路线,在此基础上承担了以三丙酮胺为原料的聚合型HALS GF901、902 及反应型HALS GW-628 和UV-419的研制,目前已取得突破性进展,非碱性HALS品种GW 757也在探索之中。 另外,国内其他科研院所在HALS的研究中也取得了一定的成果,
抢庄牛牛 随着我国石油化工的飞速发展,聚烯烃产量将迅猛增加,各类稳定剂的最低需求量也将随之增加,预计2005年、2010年我国光稳定剂的需求量将分别超过3 500t、5 000t,由此可见,近几年我国光稳定剂的需求量将快速增长,而现有的一些产品又面临着将被淘汰的局面,因而势必造成光稳定剂大量奇缺,特别是HALS产品奇缺。

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相关资质

  • 国家级高新技术企业
  • 中国塑料加工工业协会,副会长单位
  • 中国农用塑料应用技术学会农塑制品分会,副会长单位
  • 全国塑料标准化技术委员会 老化方法分会,委
  • 美国塑料工业协会SPI,会员单位