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聚碳酸酯中常用的助剂有3类。一类是高温加工保护助剂抗氧剂，抗氧剂因其保护原理不同又分为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂；第二类是材料加工成型用润滑剂，常用的是硬脂酸类润滑剂；第三类是调整颜色的色粉，常用的是有机颜料。
它们对聚碳酸酯热加工后的颜色分别有什么影响呢？跟着小编一起来看看吧！
注：
（1）抗氧剂168：亚磷酸三（2,4 - 二叔丁基苯基）酯；
（2）润滑剂PETS：季戊四醇硬脂酸酯；
（3）抗氧剂1076：β -（3,5 - 二叔丁基 - 4 - 羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯。
抗氧化助剂对聚碳酸酯黄变的影响分析
1.1 亚磷酸酯类抗氧剂对聚碳酸酯黄变的影响
添加不同厂家168的聚碳酸酯与空白聚碳酸酯在注塑机中热滞留前后颜色变化见图1。
从图1可以看出，不同厂家168加入后，直接注塑样品的黄色指数（YI）值均有一定幅度的降低，说明168对材料加工时的颜色有保护作用。
经过20分钟热滞留后，添加亚磷酸酯抗氧剂，聚碳酸酯黄色指数高于空白聚碳酸酯，可能原因是亚磷酸酯类抗氧剂在高温过程中三价磷逐渐被消耗转变为五价磷而失去抗氧化能力，抗氧剂中的小分子及杂质反而进一步影响聚碳酸酯在高温下的分解，造成320℃热滞留20分钟后聚碳酸酯的 YI值高于空白样品。
1.2 受阻酚类抗氧剂对聚碳酸酯黄变的影响
添加不同厂家1076的聚碳酸酯与空白聚碳酸酯在注塑机中热滞留前后颜色变化见图2。
从图2中蓝色柱状图可以看出，加入不同厂家1076直接注塑的聚碳酸酯样品YI值高于空白聚碳酸酯，没有像168一样降低材料黄色指数。
从柱状图看出，热滞留20分钟后，添加1076的YI值高于空白聚碳酸酯的YI值，且幅度较热滞留前有所增加，说明主抗氧剂作为长效抗氧剂在高温加工过程中不会像亚磷酸酯类抗氧剂对高温加工过程起到有效防护，且由于受阻酚结构影响，受阻酚类失氢后生成的酚氧自由基虽然较为稳定，但高温环境下可能产生醌类发色基团，导致YI变大，影响聚碳酸酯的光学性能。
硬脂酸类润滑剂对聚碳酸酯黄变的影响
添加不同厂家PETS的聚碳酸酯与空白聚碳酸酯在注塑机中热滞留前后颜色变化见图3。
从图3中蓝色柱状图对比可见，空白聚碳酸酯和添加润滑剂的聚碳酸酯直接注塑后YI值未见明显差异。
经热滞留后YI值略有增加，但影响有限，可能原因是润滑剂中有极少量季戊四醇或硬脂酸残留，长时间高温下会导致聚碳酸酯产生醇解和酯交换反应，加速聚碳酸酯的老化，从而导致黄变增加。
色粉对聚碳酸酯黄变的影响
添加不同种类色粉的聚碳酸酯与空白聚碳酸酯在注塑机中热滞留前后颜色变化见图4。
从图4中可以看出，2种色粉以相同量添加均可以大幅降低聚碳酸酯的YI值，但经过320℃下20分钟热滞留后，色粉A的色差发生较大的反弹，而色粉B的变化幅度与空白颗粒相当，说明不同种类的色粉在短时间高温加工下应用效果和长时间高温停留有较大的差异，可能会导致聚碳酸酯高温加工严重变色。
色粉耐热性能分析
对色粉A和色粉B分别进行TGA检测，在氮气气氛下以10℃/分钟的升温速率升至700℃，二者的耐热性差异见图5。图5中2种色粉在失重5％、15％、25％、35％四个点对应的温度见表1。
通过图5曲线可发现，2种色粉热稳定性有较大差异，色粉B热分解初始温度为325℃左右，而色粉A初始分解温度仅为275℃，失重过程色粉B高于色粉A约50℃。
在600nm波长下，对添加色粉A的聚碳酸酯热滞留前后样品与空白聚碳酸酯进行分光光度曲线对比分析，所得结果见图6。图中3条曲线自上而下分别为空白聚碳酸酯曲线、添加色粉A的聚碳酸酯热滞留后曲线、添加色粉A的聚碳酸酯热滞留前曲线。
从图6可以看出，色粉A在450~700nm处有明显吸收峰，而经过20分钟热滞留后吸收峰明显减弱，说明部分色粉A的发色基团发生了变化，导致了聚碳酸酯严重变色。
聚碳酸酯中添加多种助剂黄变分析
使用168、PETS、色粉B开展进一步分析，将抗氧剂、润滑剂、色粉两两混合或三者共混后与聚碳酸酯开展热滞留注塑实验，所得结果见图7。
从图7的前2个柱状图可以看出，添加抗氧剂和PETS的聚碳酸酯与空白聚碳酸酯的YI值基本一致，未见明显差异，二者对材料高温加工黄变影响不大，此结果与两种助剂单独添加结果一致。
添加色粉和PETS的聚碳酸酯热滞留前后色差与空白色差相差不大，说明PETS与色粉之间不会相互影响，且对聚碳酸酯黄变影响不大。
从图7中最后两个柱状图可以看出，抗氧剂+色粉配合和三者配合后，聚碳酸酯均出现黄变增大的情况，说明抗氧剂与色粉有相互影响，可能原因是抗氧剂自身或其高温分解产物与色粉发生了反应，影响了色粉的发色基团。
总 结
★ 聚碳酸酯中加入亚磷酸酯类抗氧剂后直接注塑能保护聚碳酸酯外观，降低制品YI值，但长时间热加工会失去保护效果；聚碳酸酯中加入受阻酚类抗氧剂后直接注塑和热滞留20分钟后的YI值均高于空白聚碳酸酯。
★ 添加润滑剂PETS的聚碳酸酯与空白聚碳酸酯热滞留前后YI值无明显差异，说明PETS自身不会明显影响聚碳酸酯光学性能。
★ 色粉热稳定性较为重要，耐热不好的色粉可能会在长时间热加工后发生颜色变化从而影响材料自身外观，且抗氧剂与色粉在长时间高温环境下会导致色粉部分失效，影响聚碳酸酯颜色。
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