20世纪40年代,最先在醋酸纤维素中使用水杨酸苯酯作光稳定剂。50年代初和60年代初,分别出现了二苯甲酮和苯并三唑类,70年代中期又出现了受阻胺类光稳定剂。
光稳定剂主要用于聚烯烃,尤其是聚丙烯。聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酯也使用少量的光稳定剂,其用量约0.1%~0.5%。
按其作用机理,光稳定剂有紫外线吸收剂、猝灭剂、光屏蔽剂之分。紫外线吸收剂强烈吸收290~400nm波长的紫外光,2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮(UV-531)和2-(3′,5′-二叔丁基-2′-羟基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-327)是效果最佳的两个品种。
猝灭剂大多是镍的有机络合物。它能迅速而有效地将吸收能量的激发态分子猝灭(回复到平衡态),从而避免引发光化学反应。光屏蔽剂可减弱紫外线的透射作用,通常用炭黑。
新型的受阻胺类光稳定剂主要是四甲基或五甲基哌啶醇的衍生物,它们具有捕获自由基、猝灭单线态氧和分解过氧化物的综合功能,因此是很有效的光稳定剂。
阻燃剂
大多数塑料具可燃性。随着塑料在建筑、家具、交通、航空、航天、电器等方面的广泛应用,提高塑料的阻燃性已成为十分迫切的课题。阻燃剂是抑制聚合物燃烧性的一类助剂,它们大多是元素周期表中第Ⅴ、Ⅶ和Ⅲ族元素的化合物;特别是磷、溴、氯、锑和铝的化合物。
阻燃剂分添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂主要是磷酸酯和含卤磷酸酯、卤代烃、氧化锑、氢氧化铝等。优点是使用方便、适应性强。但由于添加量达10%~30%,常会影响塑料的性能。反应型阻燃剂实际上是含阻燃元素的单体,所以对塑料性能的影响较小。
常见的反应型阻燃剂,如用于聚酯的卤代酸酐、用于环氧树脂的四溴双酚A和用于聚氨酯的含磷多元醇等。
阻燃剂最初在美国使用,20世纪60年代后用量剧增,目前用量仅次于增塑剂。消耗阻燃剂最多的塑料品种是聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、不饱和聚酯、ABS树脂和聚丙烯。
卤阻燃剂是不含有卤素的阻燃剂 既符合无卤又符合无机的无卤无机阻燃剂是氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、可膨胀石墨有卤阻燃剂是指含卤聚合物或与含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物,主要有三氧化二锑和十溴二苯醚,也就是常说的溴锑级阻燃剂,溴锑级阻燃剂具有优良的阻燃性能,曾作为阻烯材料被广泛应用。
但是,火灾发生时,此类使用含卤阻燃剂所制造的材料受热会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体。
发泡剂
分为物理发泡剂和化学发泡剂两大类。化学发泡剂又分为无机发泡剂和有机发泡剂。它们在聚合物中因受热气化或分解产生气体,从而使聚合物料产生泡孔,故而得名。
物理发泡剂主要是氯代烃或氟氯代烃,如三氯氟甲烷、三氯三氟乙烷等。主要用于生产聚氨酯泡沫塑料。
化学发泡剂的主要品种是偶氮二甲酰胺(发泡剂AC)和N,N′-二亚硝基五亚甲基四胺(发泡剂H),前者多用于塑料,后者常用于橡胶。
抗静电剂
聚合物的体积电阻率一般高达1010~1020Ω·cm,易积蓄静电而发生危险。抗静电剂多系表面活性剂,可使塑料表面亲合水分,离子型表面活性剂还有导电作用,因而可以使静电及时泄漏。
按照使用方法,抗静电剂分外部抗静电剂和内部抗静电剂。外部抗静电剂是0.5%~2.0%的稀溶液,用以涂布塑料的表面。内部抗静电剂是添加型的,用量0.1%~3.0%不等。阳离子表面活性剂,如铵盐、季铵盐和烷基咪唑啉等类,是塑料常用的抗静电剂。