第一部份 受阻酚与硫代酯抗氧剂协同用于聚丙烯配方设计

硫代二丙酸二（十二醇）酯，商品名称为抗氧剂DLTP；

硫代二丙酸二（十八醇）酯，商品名称为抗氧剂DSTP。

DLTP、DSTP是二十世纪四十年代国外工业化的硫代酯类抗氧剂最重要的品种，因能分解聚合物中的氢过氧化物，给予聚合物苛刻条件下的热氧老化和颜色稳定方面的保护，和受阻酚类抗氧剂配合使用产生良好的协同效应，具有很好的性能价格比，是目前国内外产销量仅次于亚磷酸酯类抗氧剂的辅助抗氧剂之一。

下表为抗氧剂1010与DSTP配合使用协同效应试验数据，基础配方：PP粉（MFR=2.3g/10min），0.1份CaSt，试片厚度：0.30mm，老化温度：150℃

结果说明在添加份数相同的情况下，抗氧剂1010/DSTP体系的热氧稳定效果优于1010/168（B215）抗氧剂体系。

第二部份 受阻胺光稳定剂用于聚氯乙烯 配方设计

先说说受阻胺光稳定剂用于聚氯乙烯膜的配方设计

一般理论观点认为，PVC树脂在热加工、热氧化和光氧化降解时，伴随有脱氯化氢（HCl）反应。氯化氢可与含氮的碱性受阻胺发生作用，抑制受阻胺生成活性氮氧自由基NO·，使受阻胺“中毒”，因而失去稳定性作用或功能。随着聚氯乙烯聚合工艺技术的发展和聚氯乙烯稳定剂效能作用的提高，聚氯乙烯树脂因分解产生的氯化氢已不足以抑制受阻胺的作用了，受阻胺光稳定剂在聚氯乙烯中应用的实例越来越多，而且取得了令人满意的效果。

从表中的数据可以看出聚氯乙烯透明膜中单独使用受阻胺光稳定剂HALS的效果，与单独使用苯并三唑UV-326或二苯甲酮UV-531光稳定剂的效果相当。受阻胺光稳定剂HALS与苯并三唑或二苯甲酮复合使用的效果，优于三类光稳定剂单独使用的效果。

中国科学院长春应用化学研究所在国内首先进行了受阻胺光稳定剂添加于聚氯乙烯农用棚膜的研究工作。将受阻胺光稳定剂770、622、GW-540和紫外线吸收剂UV-9、UV-531单独或复合，分别与聚氯乙烯树脂经压延制成农用棚膜，经人工模拟气候加速老化实验、自然暴露试验和实际扣棚应用。

结论为：①受阻胺型光稳定剂完全可以应用于PVC棚膜中，其光稳定效果可以同目前在PVC棚膜中普遍应用的UV-531和UV-9相媲美；

②将受阻胺光稳定剂同紫外线吸收型光稳定剂复配应用与PVC棚膜中，虽然不能延长棚膜的使用寿命，但在扣棚应用过程中其防光老化效果优于单独使用的受阻胺型和紫外吸收型光稳定剂；

③受阻胺型光稳定剂具有防止棚膜发生“背板效应”的作用[6]。

对于透明制品，紫外线吸收型光稳定剂可在制品内层或深层发挥作用，受阻胺光稳定剂可在表层或表面发挥作用，二者协同使制品受到全面保护。

再说说受阻胺光稳定剂 HALS用于PVC硬制品的 配方设计

在抗冲击改性硬质聚氯乙烯片（1mm厚）的光稳定试验中，测定黄色指数增加20个单位的时间，添加0.3%UV-531的样片为6000小时，添加0.3%受阻胺770的样片大于7500小时，添加各0.15%受阻胺770和紫外线吸收剂的样片大于7500小时。受阻胺光稳定剂这个体系中单独使用或与紫外线吸收剂复合使用时的作用效果，略优于单独使用紫外线吸收剂。

塑料门窗的变色现象是常见的、多发的，一般采用在制造型材时加入荧光增白剂和钛白粉提高并保持制品的白度。事实上，荧光增白剂仅提高型材的初始白度，不能长期保持白度。不同型号、不同生产厂家的钛白粉对型材抗紫外线并保持白度的能力不同。

硬质聚氯乙烯片基础配方是 PVC，SG-5 100份稀土稳定剂3份，CPE8份，ACR2份，轻质活性CaCO310份，钛白粉4份，荧光增白剂0.05份。

其它配方及光稳定剂从下表可看的很清楚，样条经20W紫外线灯照射后测定白度值，下表为白度数据值，数据证明，受阻胺光稳定剂GW-944Z使PVC型材的抗变色能力有所提高。

选用纯度高的钛白粉，使用适当而又适量的光稳定剂，是提高并保持型材白度的根本方法。

第三部份 抗氧剂、光稳定剂用于改善耐候性配方设计

（一）PVC/ABS共混改性料

聚氯乙烯PVC是用量较大的通用塑料材料之一，但耐冲击性、热稳定性和加工流动性较差。ABS是一种性能优良、用途广泛的塑料材料，具有冲击强度高、耐热性好、尺寸稳定及易于成型加工等PVC所欠缺的优良特点。将ABS与PVC共混改性，并保持适当配比PVC/ABS=60/40～40/60，不仅能改善PVC的加工性能，而且还能提高PVC的机械性能，使PVC/ABS合金的冲击强度超过ABS和PVC。但ABS耐候性较差，在存储、加工成型及使用过程中随时间的延长而发生结构变化，出现力学性质劣化、材料变硬发脆等问题，主要原因是ABS分子中丁二烯所含双键在户外受阳光、热、氧的作用而氧化降解。并且在PVC/ABS合金中，ABS的降解还会加速PVC的降解，两者相互作用，使得PVC/ABS合金的耐候性能变得更差。因此研究开发机械性能优良且耐候性能良好的PVC/ABS合金，对于充分发挥合金使用价值、开拓塑料新品种具有重要的现实意义。    

从表中数据说明，在90℃热老化箱中

①抗氧剂可明显提高PVC/ABC的耐热性能，不同抗氧剂品种对PVC/ABC耐热性的提高程度不同，其中以1076效果最佳；

②添加抗氧剂试样的初始力学性能均高于空白样，抗氧剂不仅提高了PVC/ABC使用过程的耐热氧老化性能，也提高了PVC/ABS加工过程的耐热氧化性能。

从下表数据说明，在120天的自然暴晒时间里，空白试样拉伸强度和冲击强度下降较大。而添加紫外线吸收剂的PVC/ABS试样，拉伸强度和冲击强度下降较小，耐紫外线性能提高，其中UV-327的效果最佳。

（二） PBT耐候专用料

聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT自身具有良好的光稳定剂性能。长期使用后，制品内层或深层的老化程度仍很低，但制品表面则有发黄和脆化的现象。PBT用做节能灯罩，其表面颜色会随使用时间或灯照时间的延长而逐渐变黄。

PBT耐候专用料树脂专用料配方：PBT1080，韩国产；抗氧剂：受阻酚、亚磷酸酯、有机锡热稳定剂复合，加入量0.5%；光稳定剂：紫外线吸收剂和受阻胺复合，加入量2%。

空白样条和专用料样条放入装有4支节能灯（每支16w）的自制老化箱中，连续开灯照射60天，每10天测黄光指数，60天时测拉伸强度和冲击强度。

空白样和专用料的初始黄光指数约为1.2。空白样照射20天时，黄光指数已超过3（微黄），照射50天时，黄光指数超过6（黄）。60天时，专用料黄光指数基本无变化。

空白样和专用料样照射60天前、后的拉伸强度、冲击强度数据见表16。可以看出，空白样品经连续照射60天后的强度下降较大，而专用料样品的拉伸强度仅下降1%，冲击强度下降1.5%。

（三） 聚甲醛耐候专用料

聚甲醛氧化或热氧化时，除生成自由基外，还同时脱除甲醛，甲醛进一步氧化成甲酸，使制品力学性能显著下降，一般使用受阻酚抗氧剂和协同稳定剂组成耐热氧稳定体系。协同稳定剂包括两类物质，一类是高分子含氮化合物，如蜜胺、共聚聚酰胺等，主要作用是防止甲醛脱除；另一类是有机酸盐，如硬脂酸钙、柠檬酸钙等，在体系中做为酸承受体。聚甲醛对紫外光异常敏感，没有进行光稳定保护的制品，在阳光下暴露很短时间，表面即变得粗糙。一般使用苯并三唑紫外线吸收剂UV—P或受阻胺622、292[癸二酸二（1，2，2，6，6—五甲基—4—哌啶基）酯]对聚甲醛进行紫外光保护。在颜色允许时，炭黑是POM效果优异的紫外光屏蔽剂。

四川大学高分子研究所用酚类抗氧剂、紫外线吸收类光稳定剂及该所自制的高分子改性剂，对聚甲醛进行改性耐侯处理，经1000小时热氧老化和紫外光老化，未改性聚甲醛与改性聚甲醛的力学性能数据（表17）说明：改性聚甲醛的耐热氧老化性能、耐紫外光老化性能均优于未改性的聚甲醛[ 10]。改性聚甲醛的色差变化也优于未改性的聚甲醛。

高分子改性剂对聚甲醛分子结构的特殊性稳定作用与抗氧剂、光稳定剂对聚甲醛的通常性稳定作用相协同，赋予了改性聚甲醛优良的耐侯性。

第四部份  抗氧剂、光稳定剂在着色塑料制品中的配方设计

塑料制品的树脂分子受光、氧诱导后，分子中产生高能量、高活性的含氧自由基。这类自由基在催化并加速树脂老化的同时，也与着色剂发生一定作用，引发着色剂分子结构的变化，加速着色剂色泽的变化。

对着色塑料制品，抗氧剂、光稳定剂的作用之一是消除着色剂的反稳定作用，保护塑料 树脂；作用之二是通过保护树脂进而保护着色剂；作用之三是直接保护着色剂。如荧光颜料 等着色剂对紫外线较敏感、耐光性差，在使用时需二苯甲酮或苯并三唑类紫外线吸收剂对其加以保护。

先讲讲抗氧剂在着色塑料制品中的应用与作用

色母料是以着色剂、载体树脂、分散剂、偶联剂、表面活性剂、增效剂制得的高浓度有色粒料。使用色母料生产着色塑料制品，是塑料制品生产业广泛采用的方法。一般来讲，生产色母料所用的载体树脂较用于生产制品的基础树脂分子量低，熔融指数高。载体树脂在色母料生产时要经过第一次受热，在塑料制品生产过程中经过再次受热挤出时，载体树脂首先发生热降解和机械降解，进而加速着色塑料制品的老化进程。虽然色母料中的载体树脂在着色塑料制品中所占比例不大，但其经二次或二次以上受热已经发生热氧化。因此，生产色母料及使用色母料生产着色塑料制品，必须加入抗氧剂。

防热氧老化功能是一般塑料材料防老化的基础功能，防光老化功能则是建立在基础功能之上的提高功能。增强着色塑料制品的光稳定性能，首先要增强着色塑料制品的热氧稳定性能。在某些紫外线吸收颜料着色的塑料制品中添加适当而又适量的抗氧剂，可成倍提高制品的光稳定性能。从表中数据说明，在高压聚乙烯中，单独使用铬黄、氧化铁红或抗氧剂2246时，不能提高压聚乙烯的光稳定性能。当铬黄或氧化铁红与抗氧剂2246共用后，高压聚乙烯光稳定性能提高三倍以上。抗氧剂2246在这个试验中的本质作用，是增强了高压聚乙烯的热氧稳定性能，客观表现或结果是增强了高压聚乙烯的光稳定性能。

接下来再说说 光稳定剂的应用与作用

紫外线吸收型光稳定剂通称为紫外线吸收剂，紫外线吸收剂根据分子结构不同分为二苯甲酮类和苯并三唑类。这类光稳定剂是利用自身分子结构，将照射到着色塑料制品的光能转换为热能，避免着色剂的分子结构（如有机着色剂的共轭双键发色团）被光能破坏，并且避免塑料材料发生光氧化反应。紫外线吸收剂是可直接保护着色剂和着色塑料制品外观色泽的光稳定剂。

大多数着色剂，尤其是无机颜料类着色剂，单独用于塑料制品时，可以起到一定程度的光稳定作用。对于长期户外使用的着色塑料制品，不能仅靠着色剂提高制品的光稳定性能。只有使用光稳定剂，才能长久、有效地抑制或减缓着色塑料制品的光老化速度，显著提高着色塑料制品的光稳定性能。受阻胺光稳定剂（HALS）是一类具有空间位阻效应的有机胺类化合物，因其具有分解氢过氧化物、猝灭基发态氧、捕获自由基、且有效基团可循环再生功能，是防光老化效能高、国内外用量最大的塑料光稳定剂。表19数据说明，适当的光稳定剂或适当抗氧剂、光稳定剂组合体系，可以数倍地提高户外用着色塑料制品的光、氧稳定性能。

对于用光活性、光敏性着色剂（如镉黄、未包核金红石等）着色的塑料制品，考虑到着色剂的催化光老化作用，光稳定剂的添加量要相应增加。

最后我们作一个小结

（1）受阻酚与硫代酯抗氧剂协同用于聚丙烯有良好效果；

（2）受阻氨光稳定剂具有良好的热氧稳定作用与功能，尤其聚合型高分子受阻氨；对聚氯乙烯有良好的耐候稳定性；

（3）经试验或实际应用确定的抗氧剂、光稳定剂体系，抗氧剂、光稳定剂只是在确定的条件下才能有确定的作用，确定的条件有微小变化，抗氧剂、光稳定剂的作用与功能可能受到重大影响；

（4）防老化塑料制品达不到防老化设计要求的主要原因之一，是制品中出现了局部的力学性能缺陷；

（5）国产抗氧剂、光稳定剂品种数量及质量，基本能够满足国内石化行业和塑料行业的需求。