光穩(wěn)定劑JC—568在硬聚氯乙烯中的光穩(wěn)定作用

李杰，孫書適

（北京加成助劑研究所，北京100070）

光穩(wěn)定劑JC—568在硬聚氯乙烯中的光穩(wěn)定作用

李杰，孫書適

（北京加成助劑研究所，北京100070）

光穩(wěn)定劑JC—568用于硬聚氯乙烯，適用于一般加工要求，表現(xiàn)出明顯的光穩(wěn)定作用。聚氯乙烯異型材經6000h老化后，各項指標滿足GB/T8814—2004要求。

光穩(wěn)定劑；JC—568；聚氯乙烯；光穩(wěn)定性

硬質聚氯乙烯制品(如PVC異型材)在加工及使用過程中，受熱、光、氧的作用，外觀和物理機械性能易發(fā)生明顯變化，因而降低制品的使用價值。

北京加成助劑研究所JC—568光穩(wěn)定劑,參加中國塑料加工工業(yè)協(xié)會異型材和門窗專業(yè)委員會組織的“實施新標準——開展PVC異型材原料的配方試驗及相關原輔料評價活動”試驗，取得了良好的穩(wěn)定效果。

該所開發(fā)的紫外線吸收型光穩(wěn)定劑JC-568、JC-568B與聚烯烴相容性好，可應用于聚氯乙烯異型材和硬質聚氯乙烯的各類塑木復合材料（WPC），如發(fā)泡塑木地板、板材、型材等制品，能有效地延緩或抑制制品的光、熱、氧降解，延長制品的老化時間，提高制品的使用價值。

1 實驗部分

1.1 JC-568、JC-568B與傳統(tǒng)光穩(wěn)定劑的紫外線吸收效果比較

JC-568、JC-568B的紫外線吸收效果見表1。

表1 光穩(wěn)定劑JC-568、JC-568B與傳統(tǒng)的光穩(wěn)定劑效果比較

從表1數(shù)據(jù)可以看出,JC—568、JC-568B的紫外線透過率及紫外線防護系數(shù)（UPF）數(shù)據(jù)均優(yōu)于傳統(tǒng)的紫外線吸收劑UV-531。

1.2 實驗配方

基礎配方PVC樹脂SLK－1000，天津大沽化學工業(yè)有限公司，100份；丙烯酸酯類加工助劑：ACR－401，8份；聚乙烯蠟E－Wax，0.1份。

穩(wěn)定體系配方（加入量見表2）復合鉛鹽穩(wěn)定劑：QHL－2000；復合稀土鈣鋅穩(wěn)定劑：WWP－N(含有加工助劑及內外潤滑劑)；復合低鉛穩(wěn)定劑WWP－1 (含有加工助劑及內外潤滑劑)；鈣鋅穩(wěn)定劑6809G；紫外線吸收劑E－12；光穩(wěn)定劑JC－568；金紅石型鈦白粉R－996(外層為三羥甲基丙烷包履的三層包履金紅石型TiO2)；氯化聚乙烯CPE－135A。

表2 試驗配方的穩(wěn)定體系[1](加入份數(shù)，PVC樹脂100份)

1.3 異型材樣品的制備

干混料的制備流程見圖1。

異型材樣品的擠出流程見圖2。

擠出樣品型材為壁厚2.2mm的HSP60－01A和2.5mm的HSP60－01T60平開框，均采用國產高速擠出模具。

1.4 擠出工藝參數(shù)

原輔材料評價實驗擠出工藝參數(shù)見表3，擠出機為KMD2－60KK型。

2 結果與討論

2.1 動態(tài)熱穩(wěn)定性能試驗

動態(tài)熱穩(wěn)定性試驗采用的是雙輥煉塑機，對干混料在恒定輥溫下連續(xù)開煉，自抱輥后開始取樣，此后每隔5min取1個樣品，每個配方共計11個樣品，對樣品用色度儀進行色差△E檢測。雙輥開煉參數(shù)及各個時段的色差△E見表4。

動態(tài)熱穩(wěn)定性優(yōu)劣次序為：15 min A07、A08、A10、A01、A09；30min A08、A07、A01、A10、A09；50min A08、A01、A07、A10、A09。

A01、A08同為采用等量（4.5份）的QHL－2000復合鉛熱穩(wěn)定劑，不同的是，A08比A01增加了光穩(wěn)定劑JC-568（0.5份），可以認為，A08的動態(tài)熱穩(wěn)定性優(yōu)于A01，與光穩(wěn)定劑JC-568的加入有關。而加入紫外線吸收劑E－12的A09卻未比A01、A07等顯現(xiàn)出更優(yōu)的動態(tài)熱穩(wěn)定性，說明E－12紫外線吸收劑對動態(tài)熱穩(wěn)定性無改善作用。光穩(wěn)定劑JC－568對鉛系熱穩(wěn)定體系有明顯的輔助熱穩(wěn)定作用，與主穩(wěn)定劑協(xié)同作用良好。

2.2 模擬快速光老化性能的試驗

A00為本試驗中的空白樣，按GB/T8814—1998標準4.15進行的耐候性測試結果為：1 000 h氙燈光源曝露試驗后的顏色變化≥3級；簡支梁沖擊強度為55 kJ/m2。

模擬快速光老化性能試驗證明，A04、A05、A07、A08、A09、A10明顯優(yōu)于A00、A01、A02、A03，A01與A03相當，A04與A07相當。

進一步分析配方組成對光老化性能的影響時，可以看到如下可能存在的因果關系。

（1）A03與A00同樣采用4份TiO2，但分別為國產R－996和印度科美基產RC－822，且熱穩(wěn)定劑相同，只是A03另添加了0.4份的光穩(wěn)定劑JC－568，在不考慮2種鈦白粉在光穩(wěn)定性上的差異時，添加了0.4份的光穩(wěn)定劑JC－568的A03配方的2種壁厚的型材樣品在模擬快速光老化試驗中的顏色變化速度比A00大約慢7%～28%。

表3 擠出工藝參數(shù)數(shù)據(jù)

表4 雙輥開煉參數(shù)及各個時段的△E

（2）A02與A05分別采用了QHL—2000復合鉛穩(wěn)定劑和WWP—1復合低鉛穩(wěn)定劑，A02采用了5份R—996鈦白粉作為光屏蔽系統(tǒng)，A05采用了5份R—996鈦白粉和0.4份光穩(wěn)定劑JC—568作為光穩(wěn)定系統(tǒng)。從A05在模擬快速光老化試驗中明顯優(yōu)于A02的表現(xiàn)看，除了不能排除二者所采用的復合穩(wěn)定劑對光穩(wěn)定的貢獻可能存在著差別外，光穩(wěn)定劑JC—568的作用是明顯的。

（3）A08、A03、A01、A00同為采用QHL—2000復合鉛穩(wěn)定劑，從模擬快速光老化試驗結果顯示的強弱次序為：A08、A03、A01、A00。與上述結果相對應的光穩(wěn)定系統(tǒng)分別為：6.286份R—996鈦白粉+ 0.5份JC—568；4份R—996鈦白粉+0.4份JC—568；7.5份R—996鈦白粉；4份CR—822鈦白粉。由于A03與A01在本試驗中的結果相近，可以認為由4份R—996鈦白粉+0.4份JC—568組成的光穩(wěn)定系統(tǒng)與由7.5份R—996鈦白粉組成的光屏蔽系統(tǒng)的作用相當。

（4）A05與A09同為采用WWP—1復合低鉛穩(wěn)定劑，A05采用的是5份R—996鈦白粉+0.4份JC—568組成的光穩(wěn)定系統(tǒng)，A09采用的是6份R—996鈦白粉+0.3份E—12組成的光穩(wěn)定系統(tǒng)。與其在各自的模擬快速光老化試驗中的A01作為參照，可以認為這兩種光穩(wěn)定系統(tǒng)的效果相當。

（5）在QHL-2000J復合鉛穩(wěn)定劑的A01和A08配方里，7.5份TiO2的光屏蔽系統(tǒng)與6.286份TiO2＋0.5份JC－568組成的光穩(wěn)定系統(tǒng)的抗老化效果相當。

（6）光穩(wěn)定劑JC-568的分散性與型材的老化性能相關，還有可能對加工過程的穩(wěn)定造成影響，若制成母料,有可能通過進一步加強分散性來提高其使用效果。

2.3 4 000 h和6 000 h老化試驗

按照GB/T8814－2004和GB/T16422－1999進行的4 000 h和6 000 h老化試驗結果見表5。

表5 國家塑料制品質量監(jiān)督檢驗中心檢驗數(shù)據(jù)

由表5可以得出以下結論。

（1）4 000 h老化后沖擊強度保留率的次序為：A08、A01、A07；6 000 h老化后沖擊強度保留率的次序為：A08、A01、A07；4 000 h至6 000 h老化后沖擊強度的次序為：A07、A01、A08；上述3個配方6 000 h老化后沖擊強度保留率為標準規(guī)定的151.7%～158.7%.

（2）4 000 h顏色變化ΔE*的次序為：A01、A08、A07；6 000 h顏色變化ΔE*的次序為：A01、A08、A07；4 000 h顏色變化Δb*的次序為：A07、A08、A01；6 000 h顏色變化Δb*的次序為：A07、A08、A01；從上述3個配方的4 000 h、6 000 h老化后顏色變化的ΔE*、Δb*值可以看出，b*值的變化均較小，影響E*值的主要因素應該是L*、a*的變化。

（3）A01、A07、A08通過4 000 h和6 000 h老化試驗的配方在沖擊強度保留率和顏色變化方面都具有比標準要求有較大的富?？臻g。

（4）在模擬快速光老化試驗和按照GB/T8814－2004、GB/T16422－1999進行的老化性能試驗中，A01、 A07、A08在顏色變化方面表現(xiàn)的趨勢基本一致。

3 結論

（1）光穩(wěn)定劑JC－568在PVC異型材各配方中的作用一致，加工過程平穩(wěn)、波動較小、調節(jié)方便、兼容性較好。在A03、A05、A08配方里使用光穩(wěn)定劑JC－568時，有使加工扭矩升高、熔體溫度上升、促進塑化的趨勢。

（2）光穩(wěn)定劑JC－568對鉛系熱穩(wěn)定體系有明顯的輔助熱穩(wěn)定作用，與主穩(wěn)定劑協(xié)同作用良好。

（3）按照GB/T8814－2004標準進行檢驗的PVC異型材老化性能，老化過程中的沖擊強度的變化趨勢和顏色變化趨勢表明，光穩(wěn)定劑JC－568對PVC異型材的防老化作用優(yōu)于傳統(tǒng)的紫外線穩(wěn)定劑UV-531。

（4）以JC－568為光穩(wěn)定劑生產的PVC異型材，經6 000 h老化試驗后符合國家標準要求。

[1]陳明輝.原輔材料評價及配方實驗報告.塑料異型材，2005,66(5): 9-13.

Stabilization of light stabilizer JC-568 in rigid polyvinylchloride

LIjie,SUNShu-shi
(Beijing Jiacheng Auxiliary Institute,Beijing 100070,China)

Lightstabilizer JC-568wasused in rigid polyvinyl chloride generalprocessingand had significant stabilizing effect.After 6000 h lightaging,PVC profile couldmeet the requirementsofGB/T8814-2004.

lightstabilizer;JC-568;PVC;lightstability

book=19,ebook=203

TQ314.24+5

B

1009－1785(2010)06－0019-04

2009-11-19