PE 促進劑的顏色穩定性：協宇科普實驗解析

PE（聚乙烯）加工中常使用酚類抗氧劑作為主促進劑，提升其耐熱氧老化性能。但這類材料在加工或使用過程中可能出現顏色變黃或加深的問題，影響制品外觀。以下是影響其顏色穩定性的關鍵因素及協宇實驗的典型觀察：

主要變色原因：

1. 酚類氧化產物： 酚類抗氧劑在捕捉自由基過程中，自身會被氧化生成醌類結構（如醌甲基化物），這類物質呈現黃色至棕色，是導致PE變色的最主要原因。

2. 加工高溫與剪切： 高溫（尤其在雙螺桿擠出機中）和強剪切力會加速酚類抗氧劑的氧化反應，加劇醌類物質的生成，顯著加深顏色。

3. 金屬離子催化： 原料或設備中殘留的微量金屬離子（如銅、鐵、錳）是強效催化劑，會極大促進酚類抗氧劑的氧化變色。

4. 雜質影響： 原料樹脂、填料或顏料中的雜質也可能參與反應或催化反應，導致顏色異常。

協宇典型實驗觀察：

協宇在測試PE配方（如：基礎樹脂 + 主抗氧劑1010/1076 + 輔助抗氧劑168）時，常觀察到以下現象：

* 初始顏色： 純樹脂或僅含輔助抗氧劑的粒子通常顏色較淺（白色或半透明）。

* 添加主抗氧劑后： 加入酚類主抗氧劑后，粒子顏色通常會有輕微加深（如略帶淡黃色），這是由其化學結構本身決定的。

* 加工后變化： 經過雙螺桿擠出造粒后，顏色明顯加深（如變為淺黃色或米黃色）。溫度越高、剪切越強，顏色通常越深。

* 長期熱老化后： 將粒子或制品置于烘箱中進行熱氧老化（如 120°C），顏色會隨時間持續加深（變黃甚至變棕），這是抗氧劑持續消耗、醌類產物積累的結果。

提升顏色穩定性的方法：

1. 添加專用穩定劑：

* 亞磷酸酯/亞膦酸酯類： 如 168、626、PEPQ 等，除了輔助抗氧作用，還能有效還原醌類物質，顯著抑制酚類氧化帶來的黃變，是最常用、最有效的手段。

* 內酯類： 如 HP136，能高效捕捉引發黃變的烷基自由基，提供優異的顏色保護。

* 羥胺類： 如 1098，兼具自由基捕獲劑和過氧化物分解劑功能，抑制黃變效果好。

2. 優化加工工藝： 嚴格控制加工溫度（在滿足塑化要求下盡量降低），優化螺桿組合以減少不必要的剪切生熱。

3. 控制原料純度： 選用純凈樹脂，避免使用含易催化變色金屬離子的填料或顏料。必要時添加金屬鈍化劑。

4. 選擇低變色性抗氧劑： 在滿足性能要求下，選用分子結構設計上更不易產生深色氧化產物的酚類抗氧劑（某些專用牌號）。

總結：

PE中使用酚類促進劑帶來的黃變主要源于其氧化產物。通過復配亞磷酸酯/亞膦酸酯、內酯類或羥胺類等穩定劑，是協宇實驗及工業生產中最核心有效的解決方案。同時，嚴控加工溫度與剪切、保證原料純凈度也是提升PE制品顏色穩定性的關鍵環節。選擇具體方案需根據性能要求、成本及加工條件綜合評估。