[其他]防止聚苯醚熱塑性塑料加工過程中變色的措施

無效

• 申請號: 87104971
• 申請日: 1987-07-16
• 公開（公告）號: CN87104971A
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 尤瓦爾·哈爾彭
• 申請（專利權）人: 博格-華納化學品公司
• 主分類號: C08L7/04
• 分類號: C08L7/04;C08K5/07
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明總的來說涉及聚苯醚熱塑性塑料的保護技術，以防止加工過程中變色，還涉及制備上述熱塑性塑料的方法。

通常認為變色對塑料來說是一種損害。因為它破壞了美觀，導致外觀色彩不一致，常常給顧客以劣質的印象，總之這是與聚合物實質上的降解有關的。在塑料的配料工藝中，不同的塑料要使用不同的穩定劑或變色保護劑。

在前面提到的和下面將要討論的內容中，術語“防止”（包括動作及概念）或“防止劑”都是相對的概念而不是絕對的概念，如“防止”是指對于一種未處理的對照試樣的抑制。

象聚氯乙烯一類的乙烯基聚合物，用烷基錫化合物，鋇-鈣鹽類和鈣-鋅鹽的混合物能成功地防止變黃。這些類型的穩定劑表現在防止氯化氫的釋放，并防止產生顏色的共軛雙鍵長鏈形成。在一些會降解而不會出現嚴重變色的聚烯烴中，所要求的穩定作用更側重于防止機械性能的下降，防止變色是次要的。此時通常采用各種苯酚類與亞磷酸酯或有機硫化物結合使用。在像ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）那樣的苯乙烯聚合物中，通常實際使用叔丁基酚加上亞磷酸酯，這里盡管有時也考慮了防止變色，但多半還是考慮防止機械性能的降低。對于尼龍6，6，特別是對于其纖維用途，熱處理過程中的變色是一個嚴重問題，因而要使用防變色劑，例如苯次膦酸。在聚酯纖維和薄膜中使用各種含磷添加劑以防變色。

開發新型的高性能熱塑性塑料（所謂“工程熱塑性塑料”），要求更注重于改進防止降解的措施，其中包括以變色的形式表現出的降解部分。在其結構、合成方式和降解方式都與前述的普通塑料不同。這些高性能熱塑性塑料大多數在聚合物的骨架上含有雜原子（即碳以外的原子），使得它們在化學上與純碳鏈聚合物有很大的區別。此外，這些熱塑性塑料的加工趨于在比以往較低溫度的熱塑性塑料要高的溫度下完成。在混煉、模塑和擠塑這些工程熱塑性塑料所用的高溫下，變色通常是一個嚴重的問題。尤為迫切需要添加劑以防止這些通常在450°F以上，往往在570°F甚至更高的溫度下加工的工程熱塑性塑料的變色。這類熱塑性塑料包括尼龍6、尼龍6，6，、尼龍4，6，、聚苯醚、聚酰胺-酰亞胺、聚芳酯、聚芳砜、芳香族聚酯、聚醚-醚酮、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚甲基戊烯、聚亞苯基硫醚和上述相互間的或與其它熱塑性塑料的共混物。

遺憾的是聚合物的穩定劑不能滿足加工過程中防止變色的要求。這些穩定劑僅適用于較低溫度下加工的聚合物，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS、二烯彈性體等。在現有技術中采用的一些穩定劑，對工程熱塑性塑料來說，在加工溫度范圍的低溫端能很好地發揮作用，但是當加工溫度達到到或超過300℃（約為570°F）時，就顯著喪失作用。此外，當這些穩定劑對防止物理性能例如沖擊或拉伸強度的下降能起有利作用時，往往在熱加工期間它們卻失去防止變色的作用。反之，某些穩定劑如含有芳香胺結構的穩定劑，能有效地抗氧化，而實際上卻使顏色變深。

熱塑性塑料加工過程（熱混煉、模塑、擠塑）中對變色防止劑的要求和在使用過程中旨在保護塑料的穩定劑的要求也是十分不同的，使用溫度顯然比它的加工溫度低。一些人們熟知的，防止塑料在使用溫度下大氣氧化和光降解的穩定劑是無法作為高溫熱加工的穩定劑的，尤其不能用來防止熱加工過程中的變色。有一種不可預見性源于聚合物結構本身。不同的聚合物結構，在機理上具有不同的變色模式，但是通常不知道產生顏色結構（“色體”或發色團）的本體。從一種聚合物中有關“色體”的知識不可能預見到影響另一類聚合物的因素。

就熱分解和變色而言，一種很少為人們所明了的聚合物是聚苯醚和它們的共混組合物。從它們發明之日，人們就知道，在進行熱加工時，這類聚合物會發生變色。至今為止這種變色只能被默認或不完全控制，或施加一種顏色，通常是二氧化鈦來加以掩飾。