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我国光稳定剂的现状与未来发展趋势

       近来,我国塑料工业飞速发展,光稳定剂的开发也愈来愈受重视,其技术、性能不断优化。那么目前我国的光稳定剂发展状况如何?未来又有何发展趋势呢?山东圣世塑业为大家解析。
  尽管我国光稳定剂开发与生产取得一定成绩,但是同国外先进水平相比仍存在较大差距。由于我国光稳定剂发展起步较晚,与合成材料工业比较,相对落后和缓慢,研究开发严重滞后,产品品种少、性能差、规模小、质量不稳定,尤其是高效HALS光稳定剂受到原料等原因的制约发展极为落后。如目前国内开发的HALS均为哌嗪系衍生物,没有哌嗪系衍生物。在哌啶系中只有以哌啶醇为中间体的HALS产品,因哌啶胺、哌啶基烷醇、哌啶基羧酸等重要中间体尚无工业化产品,在很大程度上限制了HALS的品种开发。
  目前国外光稳定剂研究与开发方兴未艾,光稳定剂方面申请的专利居所有塑料助剂之首,尤其是HALS系光稳定剂。据不完全统计,在1987~1996年10年间有关HALS研制与应用的专利达800篇之多,同时还有数百篇关于HALS的性能、应用机理的科技论文在各种刊物上发表。目前HALS的发展趋势呈现如下特征:
  (1)高分子量化。早期开发的HALS光稳定剂均为非聚合型、低分子量(500~1000)产品,耐油和水的抽出性差,加工应用时易挥发,影响了持久的光稳定效果。因为持久性和有效性是衡量HALS产品应用性能的重要方面,高分子量化对于防止助剂在制品加工与应用中的挥发、萃取、逸散损失,提高制品持久光稳定效果具有积极意义。另一方面,高分子量化可以阻止光稳定剂在聚合物中迁移,避免影响光稳定剂活性的充分发挥。高分子量HALS以聚合型为主,分子量一般为2000~3000,代表性品种为汽巴的Chimassorb944、119等。
  (2)低碱性化。传统的哌啶基HALS一般具有较强的碱性,在与其他酸性助剂协同使用时具有对抗效应,从而影响了HALS的应用范围,因此低碱性化成为HALS的结构的一大趋势。一般地说,N-烷基化、N-烷氧基化、N-酰基化以及具有哌嗪酮第5期吕咏梅:我国光稳定剂生产现状与发展趋势·9 ·结构的HALS可以有效降低碱性,其代表品种有汽巴公司的Tinuvin123。
  (3)多功能化。一剂多能是未来聚合物助剂的发展趋势。为了进一步提高HALS的稳定性能,人们设法使受阻胺官能团的分子内键合具有紫外线吸收、抗热氧化、过氧化物分解及其它作用的功能性基团,在分子内产生协同作用,使产品稳定性大大提高。代表品种有汽巴公司的Tinuvin144,三菱公司的Sanal LS-2626等。
  (4)反应型HALS。所谓反应型HALS,是指在受阻胺分子结构中引入反应性基团,使之在聚合物的制备或加工中键合或接枝到聚合物主链上,形成带有受阻胺官能团的永久性光稳定聚合物。这样就克服了以往添加型HALS由于物理迁移或挥发而造成的稳定剂的损失,并且与其它助剂具有较好的相容性。代表品种有科莱蒽公司的HALS-13,旭电化公司ADK Stab LA-82、87,阿托化学的HA-R100等。
  (5)官能团多元化。传统的HALS是哌啶结构。20世纪80年代末,美国固特里奇公司率先合成第一个以哌嗪酮为官能团的非哌啶结构的HALS UV -3034产品,并投入工业化生产,形成系列化产品。其最大优点是低碱性,与体系内酸性组分相互作用弱,抗氧、热、光的效果提高。哌嗪酮类系列HALS 成功开发标志着受阻胺光稳定剂官能团结构多元化时代的来临。
  近年来尽管UVA受到HALS的巨大冲击,但是UVA的开发与应用仍不容忽视,它们在一些特殊领域的地位似乎很难替代。目前世界UVA的发展方向是向高分子量和官能团多元化方向发展。高分子量化的代表品种是旭电化公司的ADK Stab LA -31,大冢化学的PUVA-301、303及巴斯夫公司的UVA-635L等。官能团结构向多元化方向发展,三嗪类和苄叉丙二酸酯类品种的开发倍受关注,代表品种有汽巴Tinuvin1577,美国CYTEC公司的Cyaso rb UV-1164等。
    我国塑料工业目前产量已居于世界前列,2000年产量超过700万t,2005年、2010年将分别达到1000万t和1350万t。随着我国塑料工业的快速发展,为光稳定剂行业的发展提供良好市场保障和广阔的发展空间,同时也对光稳定剂行业提出了更高的要求。根据我国轻工总会发展规划,我国2005年仅农膜对光稳定剂的需求量就将达到2000t以上,加上其它方面需求,2005年、2010年我国光稳定剂的需求量将分别超过3500t、5000t。
  目前我国光稳定剂的质量、品种与数量远远不能满足合成材料发展的需求,因此我国光稳定剂行业应努力开发和生产新品种,加速产品更新换代,应提高产品的光、热稳定性、耐水解及耐油性,降低产品的挥发性、毒性、增加与聚合物的相溶性。增加品种,特别是高性能、多功能、长效、无(低)毒品种应是生产与发展重点,复配、高分子量、低碱性仍是开发新品种的重要途径。不断降低现有产品成本,实现规模化经营。由于光稳定剂所需原料和应用企业均属于石化系统,建议中国石化总公司等有关部门统一规划,依托有关科研机构尽快组织一些关键中间体和当今世界主导重点产品的技术攻关,开发生产高效多功能的产品,适应合成材料的发展要求;另外要加大对有关光稳定剂机理、性能、应用方面研究,根据国内原料特点,开发符合各种产品要求的光稳定剂系列产品。
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