抗氧剂 GA-80对聚苯硫醚结构与性能的影响

背景及概述

利用添加有机抗氧剂来提高聚合物的耐氧化性能也是常用的一种方法。有机抗氧剂大多数为小分子，能够有效捕获和破坏自由基，抑制PPS大分子链断裂和交联。本文利用熔融共混法将耐高温氧化剂GA⁃80引入PPS树脂，研究抗氧剂GA⁃80对PPS结构和结晶性能的影响，并通过测试PPS/GA⁃80复合材料的热氧稳定性，氧化诱导温度和元素价态变化研究抗氧剂GA⁃80对PPS耐氧化性能的影响[1]。抗氧剂 GA-80英文名称：[2-[3-[1-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propanoyloxy]-2-methylpropan-2-yl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan-9-yl]-2-methylpropyl] 3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propanoate，中文别名：3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷，CAS号：90498-90-1，分子式：C43H64O10，分子量：740.962。

图1 有机抗氧剂GA⁃80的分子结构式

制备

将 PPS 树脂在 120 ℃下真空干燥 12 h，然后按照0. 5 %、1. 0 %、3. 0 % 和5. 0 %（质量分数，下同）的混合比例将抗氧剂GA⁃80与PPS树脂混合均匀，再利用微型双螺杆挤出机熔融共混挤出，螺杆挤出机分区温度分别为 280、285、290 ℃，共混时间 3 min，螺杆转速25 r/min，制备得到的复合材料命名为 PPSG x ，其中 x为抗氧剂GA⁃80的含量。

结论

（1）抗氧剂GA⁃80与PPS具有良好的相容性，能在PPS基体中均匀分散，当GA⁃80含量≥3. 0 %时，GA⁃80会产生部分团聚；

（2）抗氧剂GA⁃80的添加对PPS的结晶起到先抑制后促进的作用，随着GA⁃80含量的提高，PPS基体的结晶温度和结晶度先降低后升高，过冷度则是先升高后降低；

（3）抗氧剂GA⁃80的添加可改善PPS的热氧稳定性，同时随着GA⁃80含量的提高，PPSG x 复合材料的氧化诱导温度也随之提高，添加5. 0 %的GA⁃80，氧化诱导温度提高 19. 4 ℃；抗氧剂 GA⁃80 的引入还可限制PPS大分子链上S元素与O元素的结合，捕获自由基，抑制氧化链式反应进行。

参考文献

[1] 白 媛，马新安，杨家密. 耐高温除尘过滤材料的研发现状及趋势［J］. 棉纺织技术，2019，47（10）：78⁃81.