亞磷酸酯抗氧劑為什么易水解?TNPP有不容易水解的嗎?
目前,亞磷酸酯抗氧劑作為輔助抗氧劑,是加工領(lǐng)域起到不可或缺的加工穩(wěn)定劑,其主要功能是分解聚合物熱老化過程中產(chǎn)生的過氧化物(ROH/ROR),形成穩(wěn)定的醇類結(jié)構(gòu)。亞磷酸酯抗氧劑是市場需求量最大的一類抗氧劑,但是因分子結(jié)構(gòu)中含有不穩(wěn)定的三價亞磷結(jié)構(gòu),遇水會發(fā)生水解反應(yīng)生成亞磷酸及其上游合成原料。因結(jié)構(gòu)的不同,各種亞磷酸酯本身的抗水解穩(wěn)定性區(qū)別很大。同時,同一種亞磷酸酯抗氧劑因其純度、品質(zhì)的不同,抗水解穩(wěn)定性區(qū)別也很大。
亞磷酸酯類抗氧劑的核心官能團(tuán)是分子結(jié)構(gòu)中的磷元素,亞磷酸酯類抗氧劑一般具有如下的結(jié)構(gòu)特征:該磷元素呈正三價磷是第V主族元素,該三價磷元素也決定了亞磷酸酯類抗氧劑能夠抗氧化的化學(xué)性質(zhì),三價磷元素能夠結(jié)合氫過氧化物中不穩(wěn)定的氧,將其還原為穩(wěn)定的醇類物質(zhì),這是亞磷酸酯類抗氧劑獨特的穩(wěn)定機理,從而發(fā)揮抗氧化效果,能夠獲得優(yōu)異的應(yīng)用性能。同時該三價磷元素具有一對未成鍵電子,表現(xiàn)較強的親核能力,磷原子體積較大,受電子離域作用影響能夠被親核試劑作用,因而在有水的情況下可能和水發(fā)生水解反應(yīng),因此常規(guī)亞磷酸酯抗氧劑都不同程度存在水解趨向,特別是空間位阻效應(yīng)較弱的烷基亞磷酸酯,水解活性較強。長期以來,易水解一直是困擾高效亞磷酸酯類抗氧劑諸如抗氧劑626、618等高活性亞磷酸酯抗氧劑。
那么,有沒有不易水解的亞磷酸酯抗氧劑呢?答案是肯定的。
古德新材料Y-450抗氧劑使用烷基C13取代二磷酸鹽,因位阻空間較強,有很好的水解穩(wěn)定性,在72小時的潮濕老化實驗后,Y-450的酸度數(shù)為0.06,而TNPP的酸度數(shù)為56。
Y-450是一款不含壬基酚的熱穩(wěn)定劑,用于聚烯烴、橡膠和PVC,與初級金屬穩(wěn)定劑和環(huán)氧樹脂穩(wěn)定劑一起使用時,可改善PVC和乙烯基共聚物的顏色、光穩(wěn)定性和透明度。建議添加量為0.1-3.0%。
參數(shù)屬性
外觀:透明液體
含磷量:≥4.6%
比重@ 25°C:0.95
酸值mgKOH/g:<0.1
折射率 @ 25°C:1.4929
Y-450是聚烯烴的加工穩(wěn)定劑,如LLDPE和HDPE;苯乙烯類,如SBR和HIPS;以及其他聚合物。與TNPP相比,Y-450在聚烯烴中具有更好的顏色穩(wěn)定性和熔融流動穩(wěn)定性。Y-450可與受阻酚類抗氧化劑和其他聚合物添加劑結(jié)合使用,在加工過程中提供出色的熔體流動和顏色穩(wěn)定性。典型的使用量在0.04至0.25%之間。
與TNPP相比,Y-450的主要特性如下:
1.Y-450的使用量減少,也能提供出色的加工穩(wěn)定性。
2.Y-450在烘箱老化和暴露于氮氧化物的過程中,在比TNPP低得多的使用水平下,具有優(yōu)異的顏色穩(wěn)定性。
Y-450具有優(yōu)異的抗水解性:在72小時的潮濕老化后,Y-450的酸度數(shù)為0.06,而TNPP的酸度數(shù)為56。
與常用的固體或液體亞磷酸酯相比,Y-450在聚烯烴中具有優(yōu)異的性能。Y-450可以在LLDPE、HDPE和PP中以較低的負(fù)載量使用,以達(dá)到與其他亞磷酸酯相同或更好的MFI和顏色(YI)效果。
