高分子材料助剂-稳定剂课件

聚合物的稳定剂聚合物的稳定剂凡是能防止或减缓聚合物因为各种外界作用而发生降解的物质，都可称为聚合物的稳定剂。聚合物稳定剂的种类热稳定剂光稳定剂抗氧剂力化学稳定剂防霉剂热稳定剂前言热降解机理热稳定剂的原理热稳定剂的种类热稳定剂的发展方向中国热稳定剂市场2006年，中国PVC的消费量为9000kt/a，超过美国的8000kt/a，位居世界第一。

2010年中国热稳定剂产量达到250kt，年均增长率约为10％以上，在塑料助剂行业中发展较快。聚合物的热降解机理（一）热降解机理

热降解过程主要指聚合物在成型加工时，将固态聚合物加热到形成粘流的熔融态时，热引起的聚合物降解的程度。往往是在封闭或者氧气极少的螺杆中进行的。热降解可分为三类：1.解聚反应（又称拉链降解）

降解开始于分子链的端部或者分子中的薄弱点，相连的单体链节逐个分开，形成唯一的产物——单体。

这类降解，单体迅速挥发，聚合物相对分子质量变化很小，而聚合物质量损失较大。当降解到一定程度时，聚合物质量几乎完全损失，聚合物的相对分子质量也会急剧降低。2.无规断链反应（又称随机链断裂降解）

热造成聚合物无规则的断链，反应的主要产物是低相对分子质量的聚合物。

这类降解的主要特点是相对分子质量迅速下降，初期聚合物质量基本不变。当反应到一定程度时，产生大量的低分子挥发，聚合物质量则迅速损失。无规断链反应和解聚反应时，聚合物的相对分子质量和质量的变化关系

聚乙烯醇（PVA）热降解初期，发生脱水的消除反应聚丙烯酸酯在热降解时发生脱烯烃的消除反应

硫醇甲基锡能够分解氢过氧化物，从而防止自动氧化作用，所以也具有辅助抗氧剂的功能。（2）巯基酯基团取代PVC分子中活泼的氯原子

硫醇甲基锡通过其特殊的配位化学作用，很容易取代PVC链上的不稳定氯原子，从而防止了HCl的产生。对热稳定剂的要求能够迅速结合脱落下来的HCl，抑制其自动催化作用；能置换高分子链中存在的活泼原子，以得到更为稳定的化学键和减少引发脱HCl反应的可能性；不与聚合材料中已存在的添加剂，如增塑剂、填充剂和颜料等发生作用。对聚合材料具有亲和力，而且是无毒或低毒的；能抑制聚烯烃结构的氧化与交联；通过与高分子材料中存在的不饱和键进行加成反应而生成饱和的高分子链，以提高热稳定性；常见的热稳定剂：热稳定剂的种类、结构与性能铅稳定剂金属皂类稳定剂有机锡稳定剂液体复合稳定剂有机辅助稳定剂铅稳定剂分子式外观毒性三盐基硫酸铅3PbO·PbSO4·H2O白色粉末有毒二盐基亚磷酸铅2PbO·PbHPO3·0.5H2O白色针状结晶有毒盐基性亚硫酸铅nPbO·PbSO3白色粉末有毒二盐基邻苯二甲酸铅2PbO·Pb(C8H4O4)白色粉末有毒三盐基马来酸铅3PbO·Pb(C4H2O4)·H2O微黄有毒二盐基硬脂酸铅2PbO·Pb(C17H35COO)2白色有毒碱式碳酸铅（铅白）2PbCO3·Pb(OH)2白色有毒硬脂酸铅Pb(C17H35COO)2白色有毒硅胶/硅酸铅共沉淀物PbSiO3·mSiO2白色有毒（1）铅类稳定剂

盐基性铅盐：带有未成盐的一氧化铅（俗称盐基）的无机酸铅和有机酸铅。

羧酸铅能与烯丙基氯起交换作用，起到热稳定的作用铅类稳定剂的作用原理铅类稳定剂的制备方法二盐基邻苯二甲酸铅（2）金属皂类稳定剂金属皂——高级脂肪酸的金属盐。PVC类聚合材料热稳定剂的金属皂主要是硬脂酸、月桂酸、棕榈酸等的钡、镉、铅、钙、锌、镁、锶等金属盐。M(C11H23COO)2月桂酸

M为Cd、Ca、Zn等M(C17H35COO)2

硬脂酸

M为Pb、Ba、Cd、Ca、Zn、Sn、Mg、Al等主要金属皂类的物理性质热稳定剂分子式外观熔点/oC硬脂酸铅Pb(C17H35CO2)2白色粉末105~112硬脂酸钡Ba(C17H35CO2)2白色粉末>225分解硬脂酸镉Cd(C17H35CO2)2白色粉末103-110硬脂酸钙Ca(C17H35CO2)2白色粉末148-160月桂酸钙Ca(C11H23CO2)2白色粉末150-158月桂酸隔Cd(C11H23CO2)2白色粉末94-102月桂酸锌Zn(C11H23CO2)2白色粉末110-120蓖麻油酸镉Cd(C17H32OHCO2)2白色粉末96-104环烷酸钡Ba(CnH2n-1O2)2黄色固体2-乙基己酸钙Ca(C7H15CO2)2黄色液体软脂酸锌Zn(C15H31CO2)2白色粉末123（2）酯基的形成

金属皂类稳定剂通过与高分子链上不规则分布的烯丙基氯起酯化反应，而消除了合成材料热降解的引发源，达到提高热稳定性的目的。复分解法（又称湿法）金属皂类稳定剂的制备方法直接法（又称干法）金属皂类稳定剂分类Cd、Zn皂类作用机理能捕获PVC热降解时脱落的HCl能置换高子链中存在的活泼氯原子并在酯化反应的同时伴随有双键的转移，使共轭多烯结构破坏锌烧：随着受热过程的延长，发生急速变黑的现象。

在以锌皂为基础的配合中，既要保持其热稳定效果，又要抑制其锌烧现象的发生。

从以下两方面来进行考虑：

（1）高锌配合：使用足够量的锌皂，并使用添加剂（如亚磷酸盐、环氧化合物、多元醇等）。

（2）低锌配合：减少锌皂的使用量来抑制锌烧，并用添加剂（如b-二酮类化合物）改善初期的着色。（3）有机锡稳定剂有机锡稳定剂可用以下结构通式表示：

根据Y的不同，有机锡稳定剂主要有三种类型：脂肪酸盐型、马来酸盐型、硫醇盐型主要特点：具有高度的透明性突出的耐热性低毒并耐硫化污染R为甲基、丁基、辛基等烷基Y为脂肪酸根X为氧、硫、马来酸等

目前，工业上使用的有机锡稳定剂主要有月桂酸类、马来酸酯类和硫醇类：二月桂酸二丁基锡月桂酸马来酸二丁基锡马来酸二正辛基锡Bu2Sn(SCH2CO2C8H17)2二硫代醋酸异辛酯二丁基锡Bu2Sn(SC12H25)2十二硫醇二正丁基锡羧酸有机锡有机锡硫醇盐能同HCl反应，或通过取代反应使脱HCl的引发点消失；同时也具有协助阻止自动氧化的作用；单烷基锡硫醇盐和二烷基锡硫醇盐混合使用，协同效果好。

有机锡硫化物如正丁基硫代亚锡盐只能与二烷基锡硫醇盐复配在一起使用有机锡稳定剂的应用特点绝对不影响制品的透明性含硫的有机锡稳定剂并不具有自润滑性，加工温度比较高，需要添加润滑剂具有一定的增塑功能，但还是需要PMMA类聚合型加工助剂有机锡硫醇盐与含镉或含铅的稳定剂或颜料一同使用，会发生硫污染，使产品色泽加深有机锡稳定剂在硬质PVC内的迁移性非常弱，可用于食品包装。各种有机锡稳定剂的比较有机锡稳定剂典型代表优点缺点脂肪酸盐二月桂酸二丁基锡润滑性和加工性很好热稳定性和透明性较差，单独使用时有明显的初期着色马来酸盐类二烷基锡马来酸盐耐热性和耐候性好缺乏润滑性，在PVC软质配方中喷霜现象严重硫醇盐类二硫代醋酸异辛酯二丁基锡有突出的耐热性和良好的透明性，喷霜现象也极少价格太高，耐候性较差，具有难闻的气味（4）液体复合稳定剂定义：指有机金属盐类、亚磷酸酯、多元醇、抗氧剂和溶剂等多组分的混合物。Cd/Ba（Zn）皂（通用型）Ba/Zn皂（耐硫化污染性）Ca/Zn皂（无毒型）Ca/Sn皂Ba/Sn皂金属皂类稳定剂是复合稳定剂的主要成分。金属盐类酸根离子辛酸油酸环烷酸月桂酸合成脂肪酸亚磷酸酯亚磷酸三苯酯亚磷酸一苯二异辛酯亚磷酸三异辛酯三壬基苯基亚磷酸溶剂双酚A抗氧剂矿物油液体石蜡高级醇液体复合稳定剂优势使用方便透明性好与树脂和增塑剂的相容性好用量少缺点润滑性较差液体复合稳定剂主要用作软质制品。（5）有机辅助稳定剂

作为辅助热稳定剂，有机亚磷酸酯化合物与金属皂类热稳定剂配合使用时，能提高制品的耐热性、着色性和透明性。1.亚磷酸酯

作用机理：（1）金属离子螯合剂抗氧剂168（2）置换烯丙基氯——阿尔布佐夫反应（3）捕捉HCl

有机亚磷酸酯能与HCl反应，生成酸式亚磷酸酯，从而抑制了HCl的自动催化反应。（5）与多烯加成（4）分解过氧化物亚磷酸酯类型亚磷酸三芳基酯亚磷酸三烷基酯亚磷酸烷基芳基酯二烷基亚磷酸酯比一烷基亚磷酸酯易发生阿尔布佐夫反应。不会发生阿尔布佐夫反应，过氧化物分解能力小，稳定效果一般比较差。易生成亚磷酸，几乎不能使用。2.环氧化合物

作用机理：（1）捕捉HCl（2）置换烯丙基氯3.多元醇

作用机理：季戊四醇、山梨醇、三羟甲基丙烷

多元醇和金属稳定剂并用主要用于填充的石棉瓦楞板和地板料中，能抑制石棉引起的变色。4.b-二酮化合物

作用机理：R1、R2为烷基或者芳基总结热稳定剂的发展方向（1）低毒、无毒的趋势地膜技术：软质PVC农膜多以Ba/Cd/Zn稳定剂为主。饮用水管：PVC水管用铅类稳定剂。

所有的用于工农业生产和民用制品方向的热稳定剂，必然向着低毒或者无毒的趋势发展；金属复合稳定剂趋向于无毒，是目前热稳定剂研究中最重要、最活跃的领域。（2）有机锡稳定剂的新进展甲基锡稳定剂：能改善PVC熔融及加工时的流动性，与PVC的相容性好。

锑稳定剂：毒性低、生产成本低。有机锡稳定剂价格昂贵低锡高效的热稳定剂

如：酯锡，可作为食品级无毒稳定剂使用性能类似的替代品（3）金属盐类稳定剂研究重点不同的金属盐，尤其是无毒的轻金属盐不同的酸根离子及阴离子复合稳定剂的协同效应小结热稳定剂的环保化势在必行，锌基和有机锡化合物基无毒热稳定剂是主要的发展方向。国内也有不少厂家开展锌基无毒热稳定剂的研发和应用推广，但是产品性能还有待提高。为了保护我国人民的健康和生存环境，提高我国PVC工业的国际竞争力，急需向欧盟的同行学习，采取切实的措施推进环保型热稳定剂的研发和推广使用。光稳定剂前言光稳定剂的作用机理光稳定剂的种类光稳定剂的选用光稳定剂在聚合物中的应用光稳定剂的发展方向光老化或气候老化

各种高分子材料，特别是无色透明制品，在使用过程中由于日光照射（主要是紫外线）的影响，会引发自动氧化反应而导致聚合物的降解，使制品的外观和物理机械性能劣化，这一现象称为光老化或气候老化。前言

凡是能够抑制光老化，延长它的使用寿命的物质都称为光稳定剂。光稳定剂能对聚合物中的光化学过程的进行抑制或消除。光稳定剂的作用：防止存在于阳光和各种人工光源中的紫外光所引起的聚合的光降解和光交联。皮肤的光老化

光老化的早期表现包括晒斑、雀斑、皮肤粗糙和松弛、皱纹等，甚至可能引发良性或恶性肿瘤。皮肤老化自然衰老光老化无法避免的生理进程紫外线使皮肤过早出现的老化性改变UVB：即时强大的能量，作用于表皮层，导致晒伤、晒黑，甚至引起过敏和病变。UVA：持久的穿透力，能深入真皮层，刺激自由基产生，加速老化。80%的肌肤老化诱因来自于UVA聚合物光稳定的方法辐射的屏蔽辐射的吸收和转化猝灭过程消除自由基分解氢过氧化物光稳定剂的分类光屏蔽剂，紫外光吸收剂，激发态猝灭剂，自由基捕捉剂、氢过氧化物分解剂光屏蔽剂紫外线吸收剂猝灭剂自由基捕获剂水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类等有机物受阻胺类衍生物镍的有机配位化合物炭黑、ZnO和一些无机颜料国内光稳定剂的发展起始于20世纪50年代末60年代开发了水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类和三嗪类70年代末开发了有机镍配位化合物和受阻胺类光稳定剂现有光稳定剂生产厂40多家，生产能力为500吨/年二苯甲酮为主，占70%聚丙烯占37%聚乙烯占36%苯乙烯聚合物占6%PVC占8%不饱和聚酯占5%其他占8%苯并三唑和受阻胺占10%，主要用于聚烯烃指分子吸收光量子后能态变化的过程。光稳定剂的作用机理1.光老化机理

光物理过程能将大部分被吸收的能量转变为对聚合物无害的热能和波长较长的光。（1）光物理过程链的引发：链的增长：ROO＋R′HROOH＋R′ROOHRO＋HORO＋RHROH＋RHO＋RHH2O＋R

由于紫外线的波长短、能量高，它足以使高聚物分子成为激发态或者破坏化学键引起自由基链式反应，并同时与氧化相伴，发生“光氧老化”或者“光氧化反应”。（2）光化学过程链的终止：

含有双键的高分子，能吸收紫外光，容易被激发而引起光氧化反应。

含单键的“纯”聚合物，则不吸收或者几乎不吸收紫外线，不易被激发。R＋RR—RR＋ROR—O—R2ROR—O—O—RHO＋RROH紫外线的屏蔽和吸收氢过氧化物的非自由基分解猝灭激发态分子钝化重金属离子捕获自由基聚合物的光稳定过程必须从以下几个方面进行：阻止光引发切断链增长反应（1）光屏蔽剂（遮光剂）

——光稳定剂的第一道防线效力最大的是炭黑，在聚丙烯中添加2%的炭黑，使用寿命可达30年以上。是一类能够吸收或反射紫外线的物质。光屏蔽剂炭黑TiO2ZnO锌钡吸附剂白色颜料，可使光反射掉而呈现白色

炭黑结构中，具有苯醌和多核芳烃结构，具有光屏蔽作用和抗氧化作用。在橡胶中由于大量使用了炭黑（作补强剂），所以其光稳定性能比较好，没有必要再添加其他的光稳定剂。炭黑的结构光屏蔽剂及其作用机理光屏蔽剂是对紫外光不透明的物质，能够阻止紫外光射入到聚合物材料内部。反射紫外光吸收紫外光无机颜料白色颜料，如氧化锌、氧化钙、钛白有色颜料，如氧化铁、氧化铬有机颜料如酞菁蓝、酞菁绿（2）紫外线吸收剂

——光稳定剂的第二道防线工业上应用最多的紫外线吸收剂包括：二苯甲酮类、水杨酸酯类和苯并三唑类。目前应用最广的一类光稳定剂。能强烈地、选择性地吸收高能量的紫外线，并以能量转换形式，将吸收的能量以热能或无害的低能辐射释放出来或消耗掉，从而防止聚合物中的发色团吸收紫外线能量随之发生激发。紫外线吸收剂及其作用机理吸收有害的紫外线将其能量转化为对聚合物无害的荧光（或磷光）将其能量转化对聚合物无害的振动能（即热能）理想的紫外线吸收剂应在290-400nm区域有最大的消光系数消光作用是随其浓度提高、光程增加而增大的紫外线吸收剂的缺点：聚合物表层不能得到有效的保护，不适于薄膜聚合物的保护。紫外线吸收剂的种类荧光化合物具有羰基生色团的紫外线吸收剂，如：苯甲酸酯，羟基二苯甲酮具有含氮生色团的吸收剂，如：苯并三唑光致变色吸收剂，如：2,5－二羟基－对－苯二甲酸金属有机化合物，如：二茂铁的衍生物A.二苯甲酮类目前应用最广的一类紫外线吸收剂。分子内的氢键的强度与其光稳定的效果有关，氢键越强，破坏它所需的能量越大，吸收消耗掉的紫外线能量越多，效果越好。稳定效果还与苯环上的烷氧基链的长短有关。链越长，与聚合物的相容性越好，稳定效果越好。B.水杨酸酯类

（先驱型紫外线吸收剂）应用最早的一类紫外线吸收剂。可在分子内形成氢键，本身对紫外线吸收能力很低，而且吸收的波长范围极窄（小于340nm），但在吸收一定能量后，由于发生分子重排，形成了吸收紫外线能力强的二苯甲酮结构，从而产生较强的光稳定作用。R为芳基或者取代芳基等C.苯并三唑类稳定机理与二苯甲酮类相似。对紫外线的吸收范围较广，可吸收波长300-400nm的光，而对400nm以上的可见光几乎不吸收，因此制品不会着色。

大多数紫外线吸收剂的结构中具有吸收波长在400nm以下的连接芳香族衍生物的发色团（C=N，N＝N，N=O，C=O等基团）和助色团（－NH2、－OH、－SO3H、－COOH等基团）。发色团，又称生色团、发色基，是分子中含有能吸收紫外-可见光而产生电子跃迁结构的基团，都含有不饱和键和孤对电子。助色团，分子中本身不吸收辐射而能使分子中生色基团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团。（3）猝灭剂（减活剂、消光剂）

——光稳定剂的第三道防线对紫外线的吸收能力很低（只有二苯甲酮类的1/20-1/10），在稳定过程中不发生较大的化学变化，但它能转移聚合物分子因吸收紫外线后所产生的激发态能，从而防止了聚合物因吸收紫外线而产生的游离基。（b）与受激发聚合物分子形成一种激发态配位化合物，再通过光物理过程释放出能量。能量转移方式（a）接受激发聚合物分子的能量后，本身成为非反应性的激发态，然后将能量以无害的形式散失掉。激发态猝灭剂及其作用机理理想的猝灭剂能够使过量的能量完全散失，而自身不会被以氧原子为中心的自由基破坏。其作用与样品的厚度无关，常用于薄膜或纤维类的稳定。具有顺磁性过渡金属的螯合物。

将生色团从激发态转变为基态，并将能量以无害的形式发散出去。猝灭剂猝灭剂主要是金属配位化合物，如镍、钴、铁的有机配位化合物。[Ni]为Ni的有机配合物通过分子间的过程转移能量，迅速而有效地将激发态分子猝灭，使其回到基态，从而达到保护高分子材料，使其免受紫外线破坏的目的。猝灭剂与紫外线吸收剂的不同之处在于：紫外线吸收剂通过分子内结构的变化来消散能量，而猝灭剂则通过分子间能量的转移来消散能量。猝灭剂很少用于塑料厚制品，大多用于薄膜和纤维。在实际应用中常和紫外线吸收剂并用，起到协同作用。（4）自由基捕获剂

——光稳定剂的第四道防线

近20年来新开发的一类具有空间位阻效应的哌啶衍生物类光稳定剂，称为受阻胺类光稳定剂（HALS）。

光屏蔽剂、紫外线吸收剂和猝灭剂所构成的光稳定过程都是从阻止光引发的角度赋予聚合物光稳定功能，而自由基捕获剂是以清除自由基、切断自动氧化链反应的方式实现光稳定目的。

——是目前公认的高效光稳定剂。自由基捕获剂及其作用机理清除自由基、切断自动氧化链式反应的方式来实现光稳定的作用。受阻胺光稳定剂（HALS）。自由基捕获剂原理光稳定剂应具备的几个条件：具有光稳定性、热稳定性及化学稳定性，即在长期曝晒下不遭破坏，在加工和使用时不因受热而变化，热挥发损失小，不与材料中其他组分发生不利的反应；常用光稳定剂的种类、性能及用途能够强烈吸收290-400nm波长范围的紫外线，或能有效地猝灭激发态分子的能量，或具有足够的捕获自由基的能力；与聚合物及其他助剂的相容性好，在加工和使用过程中不喷霜、不渗出；耐抽出、耐水解，无毒或低毒，不污染制品，价格低廉。化学名称结构最大吸收波长/nm外观熔点/oC2,4-二羟基二苯甲酮

288灰白色粉末140-1422-羟基-4-甲氧基二苯甲酮287淡黄色粉末63-642-羟基-4-辛氧基二苯甲酮290淡黄色粉末48-492-羟基-4-甲氧基-2’-羧基-二苯甲酮320白色粉末166-1682,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮285淡黄色粉末68-701.二苯甲酮类常见的二苯甲酮类光稳定剂（1）苯甲酰氯法二苯甲酮类的制备方法：（2）苯甲酸法二苯甲酮类的制备方法：（3）三氯甲苯法三种工业合成法优缺点比较方法优点缺点苯甲酰氯法产品色泽好，几乎是白色结晶原料成本较高，反应收率低，只有50％-60％，催化剂耗量大，后处理困难苯甲酸法产品质量好，收率可达90%以上苯甲酸容易升华，粘附于反应器壁，反应时间长三氯甲苯法产品收率可达95%，产品成本低产品结晶色泽较深，不易脱色提纯。2.水杨酸酯类最早的紫外线吸收剂优点：价格便宜，与树脂的相容性较好缺点：紫外线吸收率低，吸收波段较窄（340nm以下），本身对紫外线不稳定，光照后发生重排且明显地吸收可见光，使制品着色。可用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚酯、纤维素等（1）水杨酸和酚在POCl3作用下反应水杨酸苯酯的制备方法：水杨酸（4-叔丁基苯酯）（2）由水杨酸先制成水杨酸酰氯，再与酚类进行酰基化反应p,p’-次异丙基双酚水杨酸酯3.苯并三唑类能强烈地吸收波长310-385nm的紫外线，几乎不吸收可见光，热稳定性优良性能较二苯甲酮类好的优良的紫外线吸收剂缺点：价格较高制备方法：Tinuvin900的结构式

是一种新型的羟基苯并三唑化合物，是Ciba-Geigy公司专为涂料而开发的一种紫外线吸收剂，特别适用于需要高温烘烤以及涂抹持久耐候性的漆料中，与受阻胺光稳定剂有协同作用。4.三嗪类一类高效的吸收型光稳定剂对波长280-380nm的紫外线有较高的吸收能力，较苯并三唑类稳定剂吸收能力强吸收紫外线效果与邻羟基的个数有关，邻羟基个数越多，吸收紫外线能力越强。不同取代基的引入，降低了均三嗪环的碱性，提高了化合物的耐光牢度，同时也提高了与树脂的相容性。R为H、烷基、4-羟基、4-烷氧基典型的三嗪类吸收剂2,4,6-三(2’,4’-二羟基苯基)-1,3,5-三嗪-(2-三嗪)2,4,6-三(2’-羟基-4’-烷氧基苯基)-1,3,5-三嗪-(5-三嗪)R为甲基、乙基、辛基其中5-三嗪的制备方法为：5.取代丙烯腈类仅能吸收波长310-320nm范围的紫外线。不含酚式羟基，具有良好的化学稳定性和与聚合物的相容性应用于丙烯酸树脂、环氧树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂、聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等。R可为氢、甲氧基，X和Y为羧酸酯或氰基，Z为氢、烷基、芳基典型品种为N-35（2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯）

由二苯基亚甲胺和氰乙酸乙酯反应制得。

主要用于硬质和软质聚氯乙烯制品中，用量一般为0.1%-0.5%。

有机镍配合物是一类猝灭剂。其本身也是高效的氢过氧化物分解剂，不少有机镍配合物还兼有抗氧和抗臭氧的作用，因此广泛应用于聚烯烃纤维和极薄的薄膜中。6.镍螯合物类（1）硫代双酚型硫代双（辛基苯酚）镍（AM-101)硫代双（辛基苯酚）镍（AM-101）的制备方法AM-101为绿色粉末，最大吸收波长290nm，对聚烯烃和纤维的光稳定非常有效，与紫外线吸收剂并用有良好的协同作用。缺点：分子中有S原子，高温加工时有变黄倾向，不适用于透明制品。（2）二硫代氨基甲酸镍N,N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍（NBC）光稳定剂NBC二丁胺二丁基二硫代氨基甲酸钠制备方法：具有十分优良的光稳定作用，在丁苯、氯丁、氯磺化聚乙烯等合成橡胶中有防止日光下龟裂、臭氧龟裂的作用，用量一般为0.3%-0.5%。

近20年来聚合物稳定化助剂开发研究领域的热门课题，产量和消耗量增长速度远远超过了其他助剂。7.受阻胺类中间体——三丙酮胺（2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮）三丙酮胺（TAA）丙酮宁2,2,4,4,6-五甲基-2,3,4,5-四氢嘧啶4-羟基哌啶4-氨基哌啶受阻胺类光稳定剂典型品种（1）LS-744（苯甲酸2,2,6,6-四甲基哌啶酯）（2）LS-770国外HALS品种开发的发展趋势（1）高分子量化

光稳定剂主要适用于户外用的聚合物制品，挥发或介质抽提是影响其持久稳定效果的重要因素。

分子量一般控制在2000-3000之间。（2）非碱性化

哌啶类HALS一般都具有较高的碱性，而碱性的存在势必引起HALS与聚合物配方中某些酸性组分之间的对抗，直接影响其有效活性的发挥和应用领域的拓宽。（3）多功能化

把具有抗热氧和抗光氧功能的官能团结合到一个分子上，这类稳定剂通过具有分子内自协同作用，其光稳定效果和抗热氧都得到明显的提高。HALS/PIHALS/PII（1）炭黑：是效能最高的光屏蔽剂8.其他类型由于炭黑结构中含有羟基芳酮结构，能够抑制自由基反应。炭黑的添加量以2%为宜。（2）颜料不同的颜料对聚合物的老化影响有很大的差别。例如，对于聚乙烯的紫外光老化，钛白具有促进作用，而镉系颜料、铁红、酞菁蓝、酞菁绿对紫外老化具有抑制作用。（3）氧化锌：是一种价廉、耐久、无毒的光稳定剂高分子光稳定剂针对：低分子量的稳定剂在聚合物模压合挤出加工时可能挥发在塑料储存过程中，也可能从塑料中迁移渗出解决方案：通过化学或物理的方法，在聚合物上接上紫外光吸收剂通过带有具有光稳定作用的组分或基团的单体的聚合或共聚来制备高分子紫外光吸收剂应用可光重排的聚合物作为助剂光重排聚合物光稳定剂的选用

要考虑各种聚合物的敏感波长与紫外线吸收剂的有效吸收波长范围一致。1.聚合物对紫外线的敏感波长及紫外线吸收剂的吸收波长常用聚合物最敏感波长聚合物聚合物符号最敏感波长/nm聚合物聚合物符号最敏感波长/nm聚碳酸酯PC258~305聚丙烯PP300聚乙烯PE300聚甲基丙烯酸甲酯PMMA290-315聚氯乙烯PVC320聚乙烯-乙酸乙烯共聚物P(VC-VAC)327和364聚苯乙烯PS318.5聚酯PET325

由于紫外线吸收剂吸收了光能后，增加了制品发热的可能性，必须考虑同时加入抗氧剂和热稳定剂。2.与其他助剂的配合使用

如：光屏蔽剂ZnO可以提高PP的户外使用寿命，若与抗氧剂1010和紫外线吸收剂三嗪并用，具有优良的协同作用，效果更好3.光稳定剂的并用

实际应用中，往往需要考虑加入两种或几种不同作用原理的光稳定剂，得到增效光稳定合剂。

如：紫外线吸收剂常与猝灭剂并用，光稳定效果显著提高对于薄制品和纤维要求加入的紫外线吸收剂浓度较高，而厚制品要求加入的紫外线吸收剂浓度较低。4.厚度和用量如果光稳定剂的添加量太高时，超过相容性时，会产生喷霜现象。注意：选用相容性好的光稳定剂。光稳定剂在聚合物中的应用1.光稳定剂应用效果的测定户外暴晒暴晒场所暴晒时间暴晒架的方向和角度一般选在日照比较强烈、气温比较高的地区2.在聚氯乙烯中的应用

户外使用的PVC制品包括管材、板材以及薄膜，都需要添加光稳定剂。常见的光稳定剂为：二苯甲酮类；苯并三唑类；取代丙烯腈类应用实例PVC100份BAD（水杨酸双酚A酯）0.3份DOP50份5－三嗪0.3份硬脂酸锌0.2份酞菁蓝0.015份液体钡镉3.0份细白炭黑（SiO2）适量

按此配方制得的农用膜透明性好，黏尘少，耐候性好，在中国的北京和广州用于蔬菜大棚能连续使用15个月以上。3.在聚乙烯中的应用

从聚合物的光氧降解机理中知道，波长300nm的紫外线能够引发聚乙烯的光氧降解，导致形成羰基、羟基、乙烯基等，使介电常数和表面电阻率发生变化，丧失其宝贵的电绝缘性能。常见的光稳定剂为：2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮类

苯并三唑类

有机镍配合物类应用实例聚乙烯100份抗氧剂10100.1份GW-5400.3份4.在聚丙烯中的应用

聚丙烯经户外暴晒后产生羰基和其他降解产物，其物理力学性能随之发生变化，如熔融粘度下降，伸长率、冲击强度降低，而屈服强度则随结晶度的增大而上升。

光稳定剂：二苯甲酮，如UV-531、苯并三唑类UV-327

有机镍配合物受阻胺类应用实例聚丙烯复丝100份

抗氧剂

10100.1份LS-7700.5份

此聚丙烯复丝暴晒在氙灯光源的老化机中，测定其强度达到50%时，空白试验的时间为240h，而此聚丙烯复丝耐光性可达3200h。5.在工程塑料中的应用

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）是工程塑料中产量较大而老化问题较为突出的一个品种。未经稳定的ABS几乎不能在户外使用。配方（按树脂100份质量计）户外暴露变脆时间/天配方（按树脂100份质量计）户外暴露变脆时间/天不加防老剂502246(0.2份)+1010(0.2份)+5-三嗪(0.6份)2702246(0.5份)+1010(0.5份)+5-三嗪(0.5份)370264(0.3份)+5-三嗪(0.7份)270在ABS中紫外线吸收剂与抗氧剂并用的稳定效果配方（按100份质量计）户外暴露时间/月冲击强度保留值（小试样）不加防老剂2-32.8炭黑（