抗氧劑性能評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)抗氧劑的性能,需要用到一系列的測(cè)試方法。根據(jù)作用時(shí)間的不同,評(píng)價(jià)的方法可以分為以下兩大類:
1. 加工穩(wěn)定性
聚合物在加工時(shí)處于熔融狀態(tài),受到高溫和強(qiáng)剪切,即使少量的氧存在也會(huì)導(dǎo)致其降解。 一種傳統(tǒng)的方法是用Brabender測(cè)試在一定加工條件下轉(zhuǎn)矩的改變。扭矩的改變?cè)酱螅从尘酆衔锏慕到庠絿?yán)重。 目前常見的方法是螺桿擠出機(jī)多次擠出,然后測(cè)試每次擠出物的熔融指數(shù)MFI。MFI的變化越大,聚合物穩(wěn)定性越差。多次擠出后一般也測(cè)試材料的顏色,顏色測(cè)試可以在粒子上進(jìn)行,也可以將粒子成型成一定厚度的片材,再進(jìn)行測(cè)試。主要的顏色指標(biāo)包括黃度指數(shù)(YI),色差(ΔE)。色差越大,老化越嚴(yán)重。
2. 長(zhǎng)效熱穩(wěn)定性
2.1氧化誘導(dǎo)期(OIT) 用差熱掃描量熱儀DSC測(cè)試OIT被人們廣泛接受。它測(cè)量在一定的溫度下,添加了抗氧劑的聚合物放熱氧化過程的誘導(dǎo)時(shí)間。誘導(dǎo)時(shí)間越長(zhǎng),說明該配方的穩(wěn)定性越強(qiáng)。OIT測(cè)試是一種快速,簡(jiǎn)單的方法,但它有一定的局限性: 由于在同一濃度下的同一樹脂中,不同的酚類抗氧劑都會(huì)生成不同的OIT曲線,所以對(duì)于任何一個(gè)新系統(tǒng),在做OIT測(cè)試前都必須建立一條新的校準(zhǔn)曲線,從而保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。 輔抗氧劑主要在加工過程中對(duì)材料起到保護(hù)作用,在長(zhǎng)期熱老化(低于120℃)的環(huán)境下,輔抗氧劑起不到作用。然而在OIT測(cè)試中,溫度被升高到熔融溫度以上,因此輔抗氧劑也會(huì)對(duì)OIT曲線有所貢獻(xiàn)。另一方面,在實(shí)際情況下對(duì)長(zhǎng)效熱穩(wěn)定性有良好作用的受阻胺類穩(wěn)定劑,對(duì)OIT曲線卻是沒有貢獻(xiàn)的。這造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。
2.2烘箱老化 將聚合物樣(顆?;驑訔l)放入烘箱中,在選定的溫度下進(jìn)行熱老化,并對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)。如果進(jìn)行的測(cè)試不是破壞性的,樣品可以在測(cè)試后再次返回烘箱中繼續(xù)測(cè)試。常用的檢測(cè)指標(biāo)包括:顏色、脆變性等。烘箱操作簡(jiǎn)單,成本低廉,但在實(shí)驗(yàn)中需注意: 適當(dāng)?shù)剡x擇老化溫度:雖然高的老化溫度能加速材料老化,節(jié)約測(cè)試時(shí)間,但是過高的溫度會(huì)引起材料在氧化降解之前的物理老化現(xiàn)象,反而不能真實(shí)地反映抗氧劑的性能和配方之間的差異。 正確地制備樣品:表面有缺陷的樣條會(huì)較早地發(fā)生降解,因此要避免將不光滑的樣條放入烘箱。已經(jīng)發(fā)生降解的樣條要及時(shí)移出烘箱,避免污染其他樣品。
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