德国莱茵化学抗水解剂在塑料加工中的应用
发表时间:2012-06-07 来源:喜嘉化工(广州)有限公司
关键词:莱茵化学抗水解剂、Stabaxol抗水解剂、莱茵化学Stabaxol、德国抗水解剂
位于德国莱茵河畔的莱茵化学是德国朗盛化学的全资子公司。莱茵化学专业提供橡胶、聚氨酯和工程塑料添加剂产品及其服务,是聚氨酯/工程塑料添加剂行业的专家。公司成立至今已有116年,其产品和服务得到全球120多个国家9 000多家客户的信赖。莱茵化学的技术服务是提供满足客户要求的精确解决方案的关键成功要素。
塑料有五种降解机理:热降解、物理降解、氧化降解、水解、醇解。其中,水解是缩聚反应生成的塑料最致命的弱点。由于水解,缩聚合成塑料的力学性能在一段时间后丧失殆尽,严重影响了塑料的使用性能和应用范围。Stabaxol 是莱茵化学专门为解决塑料水解问题而研制的高效抗水解剂。
1 Stabaxol 全方位解决水解问题的良方
在潮湿、温暖的气候条件下,很多聚合物会慢慢地降解直至失去任何性能。这是因为在较高的温度条件下,水分子会破坏构成聚合物的大分子长链。化学家们把这种现象称为“水解”。毫无疑问,最易受到这种现象影响的是那些长期暴露于潮湿、温热环境中的聚合物。这种现象对弹性材料的表面光洁度、强度、弹性和硬度等等都带来很大的负面影响。解决这一问题的一种途径是使用非常昂贵的、具有抗水分子攻击性能的特殊聚合物。而另一种甚为经济的解决方法,便是采用“普通材料”,不过要在这种“普通材料” 中加入一种叫做Stabaxol 的抗水解稳定剂。Stabaxol 是由莱茵化学莱脑有限公司生产的。Stabaxol 是能捕捉水和酸的碳化二亚胺基团(单分子或聚合物),它能将水和酸转化或中和成无害的脲,从而不对材料的稳定有负面影响。即使是在最恶劣的环境条件下,含有Stabaxol 的聚合物的使用寿命也会延长
近三倍。这种特点,将给产品带来无与伦比的竞争优势,为高端产品市场开辟了新的应用领域。
2 Stabaxol 在PBT、PET、PA、EVA、PLA以及TPEE等工程塑料中的应用
造纸机械上所需的由塑料纤维制成的干燥滤网,由于通常都在1OO cc左右的含水介质的工况条件下使用,非常容易发生水解反应。用于此项应用的PET单丝纤维不能完全达到严格的抗水解稳定性要求。若在PET中加入Stabaxol , 即可抵制这种分解,与未加入Stabaxol 的产品相比,滤网的使用寿命可延长三倍。除了滤网本身所节省的费用,减少停机和更换的次数,也明显地降低了经营成本。
图l是含有/不含Stabaxol P 100的PET单丝的残余抗张强度的比较(浸泡于12l℃、压力0.1 MPa饱和蒸汽下,Stabaxol P 100以共混方式加入)。如图l所示,加入Stabaxol 以后,PET的力学性能得到明显提高。图2是含有或不含Stabaxol 的PBT(含有质量分数为3O%的GF)试条的残余拉伸强度的比较。
3 Stabaxol 在TPu、CPU等领域的应用
在制鞋工业中,Pu弹性体和热塑性PU弹性体(rrPu)作为高性能材料,已经得到非常成熟的应用。特别是步行鞋、安全鞋以及滑雪屐和雪橇靴,都要求较高的耐水解稳定性。室温下,呈液态的Stabax0l P200能简便地相容于多元醇中,并保证材料和产品具有长期的抗水解稳定性。聚酯型的PU微孑L弹性体具有非常特殊的动态阻尼性能,所以在实际应用中,用
来加工各种交通工具的辅助减震弹簧。Stabaxol用于防止辅助弹簧因老化而造成过早报废,从而延长整个缓冲构件的使用寿命。热塑性弹性体越来越多地被广泛应用于电缆生产。使用Stabaxol 可以削弱酯基弹性体对水解作用的敏感度。
1一长链己二酸型TPU (未加稳定剂);2一长链己二酸型TPU+Stabaxol P;3一聚己内酯型TPU (未加稳定剂);4一聚己内酯型TPU+ Stabaxol P;5一PPG聚醚型TPU(未加稳定剂);6一聚四氢呋喃醚二醇型TPU (未加稳定剂)4 Stabaxol~作为加工助剂,能提高加工的安全性
Stabaxol~除了作为一种抗水解剂外,还可以作为一种加工助剂被使用。作为酸捕捉剂,Stabaxol 可以与挤出加工过程中产生的酸类物质反应,有效降低残余羧酸值。这样就防止了聚合物摩尔质量的降低,从而削弱了加工过程对聚合物的破坏,提高了塑料加工的安全性。Stabaxol 作为粘度改进剂,可以控制高分子材料的摩尔质量。特别是对聚酰胺,可以通过添加Stabaxol ,使聚酰胺获得一系列新的性能,从而拓展新的应用用领域。
图6 使用Stabaxol 的成本收益比作为加工助剂,Stabaxol 可以减少塑料加工过程对聚合物的破坏,增加聚合物摩尔质量。与其它加工过程相比,能节省费用,从而获得更大的加工稳定性。总而言之,在一些成熟的塑料加工应用中,Stabaxol 的使用提高了成本/收益比。在一些通常仅对特别昂贵的材料开放的应用领域中(如:高性能塑料PPS,PEN等),使用Stabaxol 即可获得显著的原材料成本优势。
5 结束语
Stabaxol 不仅可以被广泛应用于PET、TPU/PU和TPEE,由于其以固体、液体或母粒的形态存在,它能够对所有重要的工程塑料,如PBT、TPE、PA和EVA等都具有保护作用,防止其过早水解老化Stabaxol 除了作为一种抗水解剂外,还可以作为一种加工助剂,与挤出加工过程中产生的酸类物质反应。Stabaxol 防止了摩尔质量的降低,从而削弱了加工过
程对聚合物的破坏,提高了加工的安全性。三十多年来,莱茵化学一直保持着聚合物和聚氨
酯水解保护领域的市场领先地位,公司的专家们愿意与客户共享长期以来积累、发展的先进经验和技术。公司具备自身完备的研发部门和高效的分析测试部门,能够给客户提供品种多样、工艺技术先进的优质Stabaxol 我们愿意同全球的客户共同努力,致力于研发针对单独客户的水解问题的解决方案。