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聚氨酯用新型抗氧化剂


聚氨酯用新型抗氧化剂 氨纶(聚氨酯弹性纤维)具有高断裂伸长(400%以上) 、低模量和高弹性回复率,目前 已是一种广泛应用于各类纺织品、服装面料的功能性化纤,可以说在高端服装面料上“无氨 不成布” 。自 1959 年美国杜邦工业化生产以来,迄今全球已有 60 万吨产能,其中,中国占 60%以上。目前,氨纶生产工艺最主要的是干法纺丝,少部分是熔融纺丝。干法纺丝的生产 方法是将 MD

I 和 PTMEG 预聚,再以二元胺扩链,最后封端,以上化学反应都是在 DMAC 溶剂中进行的,反应完的氨纶原液经由高温纺丝甬道抽丝,去除并回收溶剂,而纺出的氨纶 单丝则经过加捻,上油,熟化后成为氨纶产品。氨纶丝的耐热、耐 UV 都不是很好,所以需 要在生产中额外添加耐老化助剂(一般在聚合结束后添加) ,以达到用户的要求。因干法工 艺的加工温度较高,要求添加剂具有很好的耐高温挥发,耐溶剂抽提的性能。 常用的氨纶耐老化助剂有: 紫外线吸收剂:通常使用苯并三唑类紫外线吸收剂 234 化学名称:2-(2’-羟基-3’,5’-二[1,1-二甲基苯基]) –苯并三唑 化学结构式:
HO N N N

抗氧化剂:通常使用受阻酚类抗氧剂 245,1790 或 GA-80 抗氧剂 245: 化学名称:双[β (3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸]三甘醇酯 化学结构式:

O O O O O O

OH

HO

抗氧剂 1790: 化学名称:1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮 化学结构式:
OH

O HO N O N N O OH

抗氧剂 GA-80:

化学名称:3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基] -2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷 化学结构式:

耐 NOx 助剂:通常使用脲肼类添加剂 CHN-150 化学名称:双(N,N-二甲基肼碳酰-4-氨基苯基)甲烷 化学结构式:
N H N H N

H N O

H N

N

O

台湾双键化工是世界排名前列的耐老化添加剂生产商, 目前, 紫外线吸收剂 234 生产量 亚洲最大,脲肼类添加剂生产量全球最大,同时也一直致力于开发特种新型的氨纶抗氧剂。 其实,近十多年来,氨纶用抗氧剂并没有改进和突破,基本上维持着美系(英威达)工 艺主要使用 1790, (晓星) 韩系 工艺和国内东洋纺工艺主要使用 245, 日清纺工艺使用 GA-80 的格局, 究其原因还是国内的氨纶厂对于聚合工艺与耐候性能之间的关系了解不够, 工艺和 设备技术供应商相关技术开发开放程度不高以及添加剂供应商的新品研发能力不够有关。 其 实,近十年来,在聚氨酯领域的耐老化添加剂市场格局有了显著的改观,大量新型、高效的 耐老化助剂推出已使得聚氨酯制品的耐老化、 黄变的性能发生了很大改善。 双键化工见证和 领导了聚氨酯耐黄变市场的发展, 在最容易黄变的聚氨酯海绵的耐候应用方面可以说无出其 右,还是氨纶用紫外线吸收剂的最大供应商。对于氨纶抗氧剂的开发,双键化工也一直努力 进取,近期推出了新型抗氧剂 Chinox 30N。 因专利审核的原因,双键化工还未公布 Chinox 30N 的化学结构,但据介绍这是一种多 官能基,大分子量的受阻酚抗氧剂,具有很好的耐热挥发性和耐迁移析出的效果,同时拥有 很高的耐热氧化功效。 添加了 Chinox 30N 的氨纶丝或 TPU 具有很好的耐热氧化性能和很好 的耐室内氧化变色的特性。在氨纶生产中,抗氧剂的添加量通常需要至少 0.5-1%以上,而 使用 Chinox 30N 基本在 0.5%即可达到很好的耐热氧化和室内耐黄变的效果。 以和氨纶结构最接近的聚醚型 TPU 作为参照物, 抗氧剂 Chinox 30N 比 245 具有更优的 耐热耐黄变的效果。以下是抗氧剂添加 0.2%的对比测试:

测试方法 实验数据
黄色指数 △YI 色差指数 △E 30N 245 30N 245

废气烟熏 50℃×16 小时
2.18 4.67 2.87 3.44

烘箱老化 70℃×168 小时
2.98 3.79 3.05 3.45

室内放置 1周
1.46 2.49 2.12 2.42

室内放置 3周
1.64 5.29 2.26 3.30

注:△YI 值越高,表示黄变越严重;△E 值越高,表示色变越严重 实物照片:室内放置 3 周后 TPU 试片的颜色变化:

抗氧剂 245

抗氧剂 30N

可以很明显的看出, 添加了抗氧剂 30N 的 TPU 试片耐 老化、黄变的效果大大优于传统的抗氧剂 245。 抗 氧 剂 Chinox 30N 易 溶 于 干 法 氨 纶 纺 丝 的 溶 剂 DMAC(N,N-二甲基乙酰胺) ,耐热挥发性很低, ,完全可 以在氨纶生产中替代传统的各类抗氧剂,而且具有很高的 性价比。Chinox 30N 的添加量理应低于抗氧剂 245,虽然 还未公布市场售价, 但按照双键化工一向的亲民售价政策, 其针对氨纶厂家的报价会很具有竞争力。 抗氧剂 Chinox 30N 自推出以来已有数家氨纶厂家表示 了浓厚的兴趣,纷纷索样测试。若有更多氨纶厂家有意了 解进一步咨询的话,可以直接和双键化工在大陆的销售子 公司——迪比喜化学贸易(上海)有限公司联系。


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