抗氧剂在化学纤维中的应用(2)

　　2 抗氧剂在高分子材料中的应用

　　众所周知，从高分子材料的合成、存放到最后成品的使用中均存在着被氧化的问题。目前最有效的方法就是在生产工艺中通过加入不同种类的抗氧剂防止高分子材料被氧化。一般来讲，高分子材料中加入的抗氧剂量一般在 0. 1% ~5%.

　　刘慧杰等[12]在研究使用绿色、无污染的 α - 维生素 E 辅助抗氧剂，加入至聚丙烯中，可与亚磷酸酯、硫脂产生协同作用，具有优良的抗氧化性。李志强等[13]介绍了采用不同种类抗氧剂来提高聚丙烯薄膜的使用寿命的方法。张卫等[14]在 《耐老化 ABS/PVC 复合材料》中通过添加紫外线吸收剂 UV -9,UV - 327,抗氧剂 1010,得到了一种力学性能优良且耐老化性能良好的 ABS/PVC 共混塑料。

　　3 抗氧剂在化学纤维中的应用

　　化学纤维属于高分子材料的一种，但又别与一般高分子材料（成型方面），因而对抗氧化剂的选择有一定的要求。纤维的不同特性决定着使用不同的抗氧化剂，目的是在不同化纤生产工艺中能稳定存在、效果优异。

　　聚酯纤维（PETP）又名涤纶，由于原料来源广泛、产品性能优异、用途广泛、发展迅速，产量已居化学纤维的首位。它具有优异的化学稳定性，一般不会与弱酸、弱碱、氧化剂发生作用。杨世杰[15]将经表面处理的纳米抗紫外粉体，分散于 EG溶液中，缩聚反应，最后造粒纺丝，从而制出具有抗紫外氧化功能的涤纶纤维聚酰胺纤维又名锦纶，有锦纶 -66,锦纶 -6 等不同品种。锦纶的最大特点是强度高、耐磨性好，居所有纤维之首。然而锦纶的耐热、耐光性都不够好，在高温环境下使用，其力学性能严重消失，有些场合已无法使用，这是因为合成纤维都有热氧化降解的特点，这是他们的分子结构所致。研究表明，普通锦纶 66 在120 ℃下 24 h,其强力只剩余 15% ,伸长剩余 10% ; 在 240 ℃ 下3 min,强力伸长几乎全部消失。杜选等[16]研制开发了一种锦纶66耐热纤维，采用的复合抗氧剂 （主要成分是醋酸铜、碘化钾和硬脂酸稀土） 技术，使产品性能优越，达到国际先进水平。

　　聚氨酯弹性纤维又名氨纶。它是一种具有优异弹性能的化学纤维，并成为发展最快的一种弹性纤维。赵春芳[17]研究了抗氧剂 A、抗氧剂 B 和 Solpon SPDX 的抗氧化效果，发现 SolponSPDX 抗氧化效果更好，解决尼龙 / 莱卡混纺织物在高温热定型条件下泛黄的问题。

　　综上所述，一般高分子材料对抗氧剂的性能要求：

　　（1） 与高分子材料有良好的相容性；（2） 考虑高分子材料的加工、贮存、使用环境，对光、热、水、氧的稳定性好；（3） 有足够的热稳定性和足够高的沸点，本身难于被氧化，且高温下不易发挥；（4） 环保无毒，无污染。

　　4 优异抗氧化性能纤维的发展趋势

    中国已成为世界最大的化学纤维市场，对我国抗氧剂工业机遇与挑战并存。如何保证纤维在生产、保存、使用过程保持稳定的性能，是重中之重。近年来，抗氧剂得到迅速的发展，然而由于国家对企业在环保、安全的日益严格，在满足聚合物加工和使用要求的同时，开发绿色、高效、无毒的抗氧剂是时代发展的必然选择。

　　（1） 开发高性能的抗氧剂---反应型。这种抗氧剂能与聚合物单体一起反应，可解决抗氧剂挥发、抽出、迁移等缺陷。英国科学家开发 NDPA、DENA; 以及一家日企开发的 TAP、DBA 等。

　　最近研究表明[3,19],通过不饱和异氰酸酯直接加成和可控异氰酸酯化方法可制备反应型抗氧剂。

　　（2） 开发环保型的抗氧剂。随着人们对生产环境的要求提高，科学家们研制出粒料型抗氧剂，它不仅改善工作环境，还能被精确计量，同时有利于分散均匀，提高制品的整体稳定性。

　　（3） 开发多功能的抗氧剂。使抗氧剂分子中同时具有不同功能的基团，达到一剂多用的目的，减少称量等操作，降低生产成本。例如，日本城北化学公司，JAST - 500 的多功能稳定剂，集抗氧剂和紫外线吸收剂为一体，使得操作方便，成本降低。

　　（4） 开发绿色天然抗氧剂。近年来，人们对包装用塑料制品的安全性提出更高的要求，因此大力开发绿色、无毒、天然抗氧剂具有实际意义。一方面科学家们致力于天然无毒抗氧剂品种付诸实 施 应 用，其 中 VE 最 具 代 表 性，如 Hoffman -LaRoche 公司推出的 Ronotec17 等广泛应用于食品、医疗器具等与人体直接接触的聚合物领域中的以 VE 为基础的绿色天然抗氧剂。目前天然抗氧剂还限于食品及医疗器械等领域，今后可能开发在 α - 生育酚多个位置引入辅助抗氧剂结构的基团来提高其抗氧性，使其运用于化学纤维中，大大降低污染，真正生产绿色环保产品。

　　（5） 开发专用型的抗氧剂。抗氧剂种类繁多，其结构多样化且形态各异，单一产品很难满足不同聚合物的加工和应用性能要求。

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