Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 6

Гидроксибензофеноны и гидроксифенил-бензотриазолы на полимерной основе обладают полезными свойствами в изделиях, используемых при сильном воздействии УФ-излучения: примерами являются прозрачные прочные акриловые пленки, краски для наружного применения и т. д. Также были описаны расплавы антиоксидантов на основе малеимида, привитых к низкомолекулярному полиэтилену. Для количественного определения степени прививки мономерного антиоксиданта использовали методы ИК-спектроскопии и титрования. Другие специалисты охарактеризовали связанные с полимером стабилизаторы методами FTIR и NMR. Связывание антиоксидантов и фотостабилизаторов с полиуретанами подтверждали с помощью УФ / видимой спектроскопии. Дальнейшие разработки в области галогенсодержащих антипиренов представляют собой реактивные системы, в которых полимерная цепь модифицируется путем прививки молекул антипирена в рамках процесса полимеризации. Включение фосфорорганической функциональности FR в полимерную структуру в соответствии с текущим стремлением к разработке менее летучих молекул, которые снижают риск выделения токсичных фосфорсодержащих частиц в дыме от горящих материалов, также приводит к высокой устойчивости к экстракции.

Антипирены на основе реактивных молекул / мономеров, таких как производные тетрабромбисфенола A (TBBPA), тетрабромфталатдиолы, дибромстирол (DBS) и трибромфенол (TBP), химически связанные с полимером (в основном в термореактивных материалах), обладают отличной устойчивостью к миграции. Бромированный стирол, привитый к ПЭТ, способен действовать как нелетучий FR (огнейстойка добавка) для структуры ПЭТ. Другие функционализированные полимеры, вероятно, будут коммерциализированы в будущем из-за возросшего давления законодательных требований против физически непостоянных добавок, используемых для стабилизации полимерных материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, или правил обращения с токсичными химическими веществами для каучука. В случаях, когда молекулы добавки были привиты к полимеру, все методы, требующие экстракции, являются менее количественными. Привитые же сополимеры, действующие как межфазные агенты, практически недоступны для экстракции. В частности была рассмотрена прививка антиоксидантов на полимерах. Теперь рассмотрим такую методику, как адсорбция добавок.

Исследовалась адсорбция добавок и для множества других систем, таких как Irganox 1010 и Irgafos 168 на тальке, карбонате кальция и других веществах, а также Irganox 3114, Irganox 1010, Irganox 1330, Hostanox SE 10 и DSTDP на тальке. Аналитически адсорбцию можно измерить, смешивая раствор добавки с наполнителем и отслеживая относительную потерю добавки по отношению к свежему раствору. Экстракция добавок, сильно адсорбированных или хемосорбированных на матрице полимер-наполнитель, должна тщательно контролироваться аналитиком, поскольку изменение метода производства, например, наполнителя или метода смешивания пластиковой композиции также может заметно изменить степень адсорбционного связывания, что сделает недействительным установленную процедуру количественной экстракции. Использование более сильных реагентов для экстракции может вызвать осложнения на этапе измерения, поэтому каждую систему необходимо тщательно и часто проверять. Синтез соединений с увеличенной молекулярной массой представляет собой наиболее естественный способ получения физически стойких добавок в сложных приложениях, которые противостоят экстракции или выщелачиванию. Уже были описаны функционализированные олигомеры и полимеры в качестве стабилизирующих систем для обычных полимеров, а антиоксиданты с более высокой молекулярной массой были разработаны для повышения устойчивости к экстракции. Сравнительно недавно сообщалось о нескольких новых мономерных антиоксидантах, содержащих затрудненный фенол, которые могут быть сополимеризованы с виниловым мономером путем свободнорадикальной инициации для получения полимерных антиоксидантов.

Мономеры УФ-стабилизатора типа бензофенона и бензотриазола сополимеризовали со стиролом и метилметакрилатом, чтобы преодолеть проблему диффузии. Другие недавние разработки в области первичных антиоксидантов включают затрудненные фенолы с низкой летучестью и экстрагируемостью, такие как Ralox AC и Lankromark LE 314, которые превосходят обычные фенольные соединения в полипропиленовых волокнах. С другой стороны, олигомерные антиоксиданты, такие как коммерческий продукт Flectol H, который является частично полимерным, в некоторой степени решают проблему летучести антиоксидантов, но не являются существенными в условиях экстракции горячими маслами или растворителями для химической чистки. Смеси Tinuvin 791 и 783 используют преимущества сочетания низкой и высокой молекулярной массы для обеспечения превосходной светостабилизации толстых профилей из полипропилена. Низкомолекулярный Tinuvin обеспечивает низкую мобильность и превосходную стабилизацию, а Tinuvin и Chimassorb с высокой молекулярной массой обеспечивают хорошую совместимость, стойкость к экстракции и долгосрочную термическую стабильность. То же самое относится и к добавке FS-812, которая представляет собой смесь HALS с высокой и низкой молекулярной массой плюс бензотриазоловый УФ-поглотитель и стабилизатор обработки гидроксиламина. Tinuvin 783 — это одобренный FDA стабилизатор с высокими эксплуатационными характеристиками для малоцветных применений и с хорошей летучестью для ротационного формования. Tinuvin 111 имеет хорошее сопротивление экстракции, низкое газоуглероживание и низкое взаимодействие пигментов, особенно для пленки и волокна.