青岛大学在省科委的资助下研制开发了兼具耐氯和抗氧双重功能的氨纶耐氯抗氧双效剂PFS可有效的解决抗氧和耐氯腐蚀问题。以申报国家专利。 氨纶耐氯抗氧双效剂PFS其特征为含有多聚酚类结构，并巧妙地将过氧化物阻止因子引入多聚酚结构，使其具有协同作用。作用机理为：一种是受阻酚类的氢给予体捕捉活性自由基原理，一种是阻断过氧化物形成机理。更重要的是，PFS的多聚酚结构中的取代酚之空置位可按MA氏规则捕获活性氯而起到抗氯的作用。 PFS质量指标：有效物含量≥30%，色度≤100，水分≤0.01%,pH6-7。 PFS使用量：（1）与其他抗氧剂混合使用：2%；（2）单独使用：3-4%。是用方法同UHS等。 附：机理过程说明： 氨纶高分子链RH与氧的反应是一个自动催化过程。反应初期主要产物是氢过氧化物，在适当的条件下分解成活性自由基，该自由基又能与大分子烃或氧反应生成新的自由基，周而复始使氧化反应按自由基链式的历程进行，以RH代表聚合物分子： 引发反应： RH 热、光 R• ＋ H• RH +O2 R•＋ HOO• 增长反应： R•＋ O2 ROO• ROO•＋RH ROOH＋R• ROOH RO•＋•OH 2ROOH RO•＋ROO•＋H2O RO•＋RH ROH＋R• •OH＋RH HOH＋R• 链止反应： R•＋R• R R RO•＋RO• ROO R ROO•＋ROO• ROO R＋ O2 R•＋RO• ROO R R•＋ROO• ROO R 从以上式子可见，氧化物初期形成的氢过氧化物反应有自动催化作用，一般将氧化过程称自动氧化，光能和热能既是产生自由基的能源，又能加速氢过氧化物的分解，加速氧化分解进行。 氧化过程中，随着聚合物链上过氧化合物和其他含氧成分基团的形成将发生链大分子链的断裂 : OOH O– R–CH2–CH–R′ R–CH2–CH–R′ ＋ •OH O R–CH2•＋HC–R′ 反之，在链终止阶段，自由基的结合又会引起聚合物的交联： R–CH2–CH•–R R–CH2–CH–R ＋ R–CH2–CH•–R R–CH2–CH–R 氧化反应的结果是导致氨纶纤维泛黄、强力和弹力下降。 2、氧化的防止 氨纶高分子化合物氧化始于其分子链上C－H键的断裂，整个氧化过程速度取决与断裂的难易，化学键的断裂是无法用外界方法阻止的。对于大多数聚合物来说采用添加抗氧剂的方法提高其耐氧化性是一条简单有效的途径。 3、抗氧剂作用原理 链终止剂：能够与自动氧化反应中的链增长自由基(R• 和ROO• )反应使链式反应中断，又称自由基抑制剂，据其抑制作用分： 氢给予体：包括受酚和仲芳胺。目前应用最广，含有反应性 ＝NH 或－OH，能与聚合物争夺自动氧化中生成的过氧自由基，通过H原子转移形成ROOH，和一个稳定的抗氧剂自由基（＝N•或－O•），该自由基又具有捕捉活性自由基的能力，可以终止链式氧化反应的第二个力学链，以HI表示氢给予体，过程如下： IH＋ROO• ROOH＋I• IH＋R• RH＋I• I•＋ROO• ROOI I• ＋ I• I2 氨纶耐氯抗氧双效剂PFS其特征为含有多聚酚类结构，就是依靠氢给予体原理发挥抗氧化作用的。 氯化腐蚀的机理比较复杂，目前尚未研究清楚，一般认为它通过形成氯胺化合物而泛黄，并导致大分子链的断裂、交联而使氨纶强力下降，弹性失却。防止氯化腐蚀的发生目前最有效的方法就是氨纶纤维本身具有捕获活性氯使其失去活性。氨纶耐氯抗氧双效剂PFS独特的聚酚结构，不仅与氨纶原有兼容性，不影响氨纶的其他性能。而且每个苯环上的四个邻位都有发生MA氏反应捕获活性氯的能力，从而大大削弱了氯对氨纶大分子链侵蚀作用。 氯对氨纶大分子链侵蚀作用示意图： RH+Cl2 RH-Cl PFS的耐氯与保护作用示意图： RH+ PFS RH*PFS RH*PFS+Cl2 RH*PFS-Cl (责任编辑：admin) |