过氧化二异丙苯替代品:如何选择合适的高温引发剂

创建于05.20
在过去的几十年里,过氧化二枯基 (DCP) 作为一种引发剂,在控制聚丙烯 (PP) 在挤出和模塑过程中的降解方面一直是一个可靠的选择。上述过程对于控制熔体流动和分子量是必要的,但由于消费者对绿色产品的态度转变以及日益严格的环境法规,该过程正面临各种问题。近年来,使用高质量的过氧化二枯基替代品不仅是可取的,而且对于希望在竞争激烈的市场环境中取得成功的制造商来说,已成为一种必然。

理解聚丙烯加工中的过氧化二枯基

为了理解开发新系统的需求,需要了解化学物质在聚丙烯生产中用作引发剂时所起的作用。原料聚丙烯的分子量分布宽且粘度高是很常见的。虽然这在制造一些更坚韧的产品时可能是有益的,但在需要高速和薄壁的生产过程中会产生问题。
过氧化二枯基发挥作用的过程称为“粘度断裂”或“可控流变学”。一旦将该化合物引入聚丙烯树脂并在双螺杆挤出机的高温下进行处理,过氧化物就会发生热分解。该反应产生的自由基会与聚丙烯链上的叔碳原子发生反应。
这种由制造商控制的断裂有几个优点:
  • 更高的熔体流动速率 (MFR):“更稀”的熔体在注塑成型时可缩短周期时间并降低能耗。
  • 更小的分子量范围:可实现更稳定的物理性能,减少成型件的内部应力,从而防止翘曲。
  • 添加剂分散性更好:在 V2 阻燃体系等复杂配方中,引发剂可以使所有添加剂在聚合物主体内均匀分散。
虽然 DCP 作为引发剂在实现这些效果方面表现良好,但过氧化物化学的苛刻性会导致需要被当代高温引发剂消除的二次反应。

传统过氧化物体系的局限性以及替代品的重要性

有机过氧化物固有的化学局限性促使了替代过氧化二异丙苯的趋势。尽管它们非常有效,但其副产品和物流带来了复杂化生产过程的挑战。

1. 挥发物和气味问题

工厂在使用二氯丙烷(DCP)时,经常会遇到该化合物散发出的难闻气味的问题。在分解过程中,二氯丙烷会产生苯乙酮和2-苯基-2-丙醇。这些化合物的挥发性意味着它们不会在制造过程中消失,而是会被困在塑料部件中。在汽车、消费品和家用电器等行业,这种挥之不去的异味会成为产品被拒收的理由。此外,长时间暴露在这种气味中可能导致工作环境不舒适。

2. 表面缺陷和“泛白”

使用过氧化物类化合物的系统往往会遇到“析出现象”或沉淀问题。由于 DCP 的分解产物与聚合物基体之间缺乏相容性,这些产物会积聚在最终产品的表面。结果,会形成白色粉末或油状物的堆积,这使得材料的外观在美学上不令人愉悦,并影响其他加工步骤。

3. 热稳定性和安全性考量

有机过氧化物因其热不稳定性,属于危险品(5.2类)。在运输过程中需要特殊的储存和处理,以避免意外分解和随之而来的火灾隐患。此外,有机过氧化物相对较低的分解温度可能会在混合时引发预反应,从而导致熔体流动不一致和浪费。当长时间暴露于高温下时,例如在电子元件的烘烤测试中,有机过氧化物的存在会导致塑料过早发黄和变脆。

SF-T1218 – 更高效的高温引发剂

尽管公司试图寻找方法来避免与过氧化物相关的潜在问题,但一些非过氧化物添加剂,例如SF-T1218已变得越来越受欢迎。这种特殊的增效剂提供了所有优点,受控降解过程 克服了传统DCP带来的弊端。
SF-T1218 高温引发剂,用于替代传统的过氧化二枯基

1. 增强的稳定性和性能

SF-T1218 是一种新开发的聚丙烯协同剂,不使用过氧化物,并在加工阶段提供可控降解。与传统体系相比,使用这种材料的一个关键技术优势在于其耐高温能力。具体而言,其分解温度为 260°C。高熔点确保引发剂在聚合物达到所需加工温度之前保持不活性。与传统的二枯基过氧化物和聚二枯基过氧化物材料相比,SF-T1218 表现出高热稳定性和出色的抗“烘烤”性能。

2. 清洁无味的处理

从质量控制的角度来看,切换到SF-T1218可以解决当今客户面临的任何环境或美学问题。它是一种无味的白色粉末,在加工过程中不会产生任何气味。因为它不像过氧化物基引发剂那样使用挥发性化学物质,所以不会在模塑产品的表面形成任何沉淀物或“泛白”。

3. 应用效率和合规性

SF-T1218的应用效率很高,这意味着与其他引发剂(如过氧化二枯基过氧化物)相比,它具有经济性,因为它可以在工业应用中使用非常低的浓度。
  • V2阻燃系统:通常在V2阻燃系统中以10% - 20%的范围使用。
  • 改性阻燃体系:在改性阻燃体系中,其使用浓度范围为0.15%至0.5%。
此外,本产品符合国际法规,满足RoHS和REACH的要求。这意味着它可以在全球范围内使用,而不会出现出口限制问题。

4. 操作优势:安全与物流

除了化学性能之外,使用非过氧化物的高温引发剂可以大大简化制造过程中的复杂性。首先,基于过氧化物的引发剂在储存以保持其有效性和使用安全性方面成本高昂。
另一方面,SF-T1218 就像任何普通化学品一样运输。它可以储存在普通阴凉干燥的地方,远离阳光。储存的便利性大大降低了仓库管理复杂性和保险问题。

结论

选择一种有效的高温引发剂以优化 PP 的加工和产品的耐用性至关重要。尽管常规的过氧化二异丙苯已被证明是有效的,但在气味、安全性和表面稳定性方面存在挑战,在制造高质量产品时,这些挑战变得更难控制。
SF-T1218 采用更专业的方法,确保出色的热稳定性、无气味加工,并完全符合法规要求。在您的产品中使用这种非过氧化物协同剂,可确保最佳的降解和分子量分散度降低,从而创造更安全的工作环境并提高吸引力。在考虑提高阻燃性和改性聚合物的最佳方法时,选择一种先进的替代方案是必要的。

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