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除酸劑除了要滿足除酸功能所應(yīng)具備的條件之外,還應(yīng)滿足和其他聚合物添加劑類似的要求。這些要求包括:高純度、熱穩(wěn)定性、適合的性價比,和聚合物母體合理的相容性,以及要么熔點低于聚合物的加工溫度,要么顆粒尺寸能夠達(dá)到最佳的分散性。在選擇除酸劑時,通常是從可以和酸性催化劑殘余物反應(yīng)的可溶解或分散性好的物質(zhì)中挑選適用的類型。像金屬硬脂酸鹽或乳酸鹽等有機(jī)物質(zhì),以及像水滑石或氧化鋅等無機(jī)物都可以滿足這些要求。
金屬皂類通常被添加于聚烯烴中,用以中和齊格勒-納塔催化劑殘留的酸類物質(zhì)。
例如,硬脂酸鈣(CaSt)可以中和鹽酸,并生成氯化鈣和硬脂酸。但是,即使所添加的Cast的濃度低于1500mg/kg,由于它所生成的氯化鈣具有吸濕性和水溶性,從而也會在某些應(yīng)用中引起麻煩。
通常,除了硬脂酸的衍生物之外,其他羧酸類衍生物也有中和性能。乳酸鹽則是其中一例,它可用于一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域。
當(dāng)乳酸鈣用作除酸劑時,其作用機(jī)理類似于中和齊格勒-納塔催化劑殘留的酸類物質(zhì)。此外,乳酸鈣還可以和聚合物中的痕量金屬(例如Ti和Al)形成配位螯合物。在清除金屬催化劑的殘余物時,當(dāng)有酚類抗氧劑存在的情況下,材料的變色程度將會減小。乳酸鈣的熱穩(wěn)定性不如金屬硬脂酸鹽,甚至是無機(jī)中和劑,這一點限制了它們在一些特殊領(lǐng)域中的應(yīng)用。
對于類水滑石類除酸劑,氯離子被插入層類水鎂石片層中間,可以進(jìn)行層間陰離子交換,并可將所交換的陰離子固定于穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)中。這種陰離子交換特性是由陰離于的大小、陰離子所帶的電荷和鎂鋁的摩爾比決定的。
當(dāng)采用氧化鋅作為除酸劑時,在有鹽酸參與的情況下,其性能和所生成的堿式羥基氯化物有關(guān)。
用于不同聚合物中的除酸劑,以及不同制造商生產(chǎn)的除酸劑,其性能一般都不相同,這是因為各個廠家在生產(chǎn)時所用催化劑的配方、加工條件、添加量和添加的化合物類型都各不相同。
不同聚合物在加工過程中所形成的顏色會有所不同,這主要是由于催化劑殘余物的濃度和活性各不相同造成的,此外,還有其他因素的作用。所添加的受阻酚抗氧劑,對于防止氧化降解極其有效,但不幸的是,它們在加工中會生成有色物質(zhì),變色就是由于酸性催化劑殘余物生成的鹽酸和酚類抗氧劑發(fā)生反應(yīng)造成的。因此,當(dāng)增加酚類抗氧劑的濃度時,所生成的有色物質(zhì)則越多。
除酸劑的選擇取決于樹脂中所生成的有色產(chǎn)物,因為除酸劑可以改變聚合物的酸度,從而對體系中的許多有機(jī)組分間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響,因此,加入可以使聚合物中的酸性雜質(zhì)失活或者中和并使聚合物保持穩(wěn)定的除酸劑則很有必要。