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超高分子量聚乙烯管材中光稳定剂的重要意义

来源:平达塑管 发布时间:2013-4-10 15:34:09
关键词:超高分子量聚乙烯管|超高分子量聚乙烯管材
 

太阳光中紫外线是对超高分子量聚乙烯管材起老化作用的主要原因。紫外线的波长为290-400nm(纳米),虽然仅占到达地面的太阳光的5%,但其能量却是360kj/mol左右,而大部分超高分子量聚乙烯的自动氧化反应活化能为40—160kj/mol,各种化学键的离解能为160-400kj/mol。因此,紫外线的能量足以破坏超高分子量聚乙烯管的化学键,引发自动氧化反应,造成老化降解。

 超高分子量聚乙烯管材的光老化是紫外线在氧参与下的一系列复杂反应的结果,由于材料的分子结构和化学行为极不相同,光氧化机理也各有差异,但一般认为它是一个由光能引发的自动氧化过程。在光氧化作用下,分子链断裂、交联,致使其物理力学性能发生恶变,同时,含基分解产物和发色团的形成又加深了其颜色变化。

添加于超高分子量聚乙烯管材材料中,抑制或减弱光降解的作用,提高材料耐光性的物质,称作光稳定剂,而它们大多数都能够吸收紫外光故又称紫外线吸收剂。

理想的光稳定剂应具备如下使用条件:

1. 能够有效地消除或削弱紫外线对聚合物的破坏作用,而对超高分子量聚乙烯管材的其他性能没有影响;

2.光稳定剂本身具有优良的光稳定性,不被光能破坏;

3.与超高分子量聚乙烯管材有良好的相容性,不挥发,不迁移,不被水和溶剂抽出;

4.对可见光的吸收低,不着色、不变色;

5.热稳定性和化学稳定性好,加工时稳定,不影响超高分子量聚乙烯的加工性能;

6.无毒;

7.价格便宜。

根据光稳定剂的化学结构可将其分为以下几类:①水杨酸酯类;②二苯甲酮类;③苯并三哇类;④三嗪类;⑤取代丙烯腈类;⑥草酸胺类;⑦有机镍络合物;⑧受阻胺类。

按照光稳定剂的作用机理,可将其分为四类:①光屏蔽剂;②紫外线吸收剂;③紫外线碎灭剂;④自由基捕获剂。这四种作用方式构成了光稳定化中逐渐深入的四个层次,每一个层次都能抑制紫外线对超高分子量聚乙烯管材机体的破坏作用,在具体设计配合时,是一个层次或是每个层次的保护,应视制品的要求和使用环境而定。

除上述分类法外,按照光稳定剂能否与聚合物反应键合,还可将其分为反应型光稳定剂和非反应型光稳定剂。反应型光稳定型又可称做“永久型”稳定剂,一般都含有双键,可作为单体与超高分子量聚乙烯管单体共聚,或与聚合物接枝。成为超高分子量聚乙烯管材结构的一个组成分。这样就可以克服一般非反应型光稳定剂易迁移、挥发和抽出的缺点,显示永久性的光稳定效果。本文由平达塑管http://www.pdguan.com发布。

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