今天介紹一種表征高分子材料熱氧穩(wěn)定性的方法-流變儀法。

當(dāng)高分子材料在較高的溫度下，并與空氣中的氧接觸，就會(huì)發(fā)生熱氧老化反應(yīng)而引起高分子的斷鏈降解或交聯(lián)。比如均聚聚丙烯在熱氧老化過程中，大分子鏈會(huì)發(fā)生無規(guī)斷裂，進(jìn)而造成分子量的下降。通過如哈克流變儀的方法，一定轉(zhuǎn)速和剪切力下，隨著物料在流變儀中停留時(shí)間的延長(zhǎng)，熱氧降解造成的聚丙烯分子量逐漸下降，熔體黏度也隨之減小，反映到扭矩上也會(huì)呈現(xiàn)減低趨勢(shì)。

為了更好的呈現(xiàn)這種現(xiàn)象，我們以未加任何抗氧劑的均聚聚丙烯粉料為例以示說明。

上圖是聚丙烯在一定轉(zhuǎn)速和剪切力下的扭矩隨時(shí)間的變化情況。可以明顯看到，隨著聚丙烯在流變儀中停留時(shí)間的延長(zhǎng)，平衡扭矩逐漸降低。試驗(yàn)過程時(shí)間也不長(zhǎng)，但可以明顯地檢測(cè)出熱氧降解的情況。如果聚丙烯中預(yù)先加入了一定量的抗熱氧穩(wěn)定劑，那么這個(gè)試驗(yàn)檢測(cè)的時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)，此時(shí)可以提高試驗(yàn)溫度來加速進(jìn)行試驗(yàn)以盡快知道結(jié)果。

流變儀法不僅可以測(cè)評(píng)高分子材料的加工穩(wěn)定性和模擬其在高溫使用環(huán)境下的熱氧老化穩(wěn)定性，而且也是一種篩選熱氧穩(wěn)定助劑體系的有效方法，供各位朋友根據(jù)實(shí)際具體情況參考應(yīng)用。

實(shí)際生產(chǎn)生活中，不同高分子材料及其制品所處的環(huán)境條件是不同的，因此在不同的應(yīng)用場(chǎng)合下，對(duì)所用材料的抗老化要求不同。如：（1）有的客戶需要解決材料在儲(chǔ)存過程中的變色老化問題；（2）有的客戶需要解決材料在擠出抽粒、注塑成型等加工過程中的黃變等老化問題；（3）有的客戶需要解決制品在長(zhǎng)期較高溫度環(huán)境下使用過程中存在的長(zhǎng)期抗熱氧老化問題；（4）還有的客戶需要解決戶外使用環(huán)境下制品耐久性的問題等等。但不同客戶對(duì)同一種材料的抗老化要求也不同，如有的客戶需要解決高溫下不同時(shí)間的熱氧老化問題；有的則需要戶外使用環(huán)境條件下不同時(shí)間的耐候問題等等，總之，對(duì)材料抗老化的要求千變?nèi)f化。

舉個(gè)例子：在實(shí)際應(yīng)用中，為了改善和提高塑料及其制品的光穩(wěn)定性，就須加入耐候性功能助劑，如紫外線吸收劑、紫外線屏蔽劑、受阻胺光穩(wěn)定劑等等。而實(shí)際情況是單單使用一種助劑達(dá)不到預(yù)期的抗老化效果，往往需要多種助劑復(fù)配協(xié)同才能達(dá)到目的。但（1）不同高分子材料在結(jié)構(gòu)上具有不同特點(diǎn)、（2）實(shí)際應(yīng)用環(huán)境各異、（3）抗老化助劑的各自的功能、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)不同、（4）不同助劑與材料的相容性及在材料中的遷移性不盡相同、（5）助劑本身的耐加工性、穩(wěn)定性、環(huán)境友好性、性價(jià)比不同，助劑間的協(xié)同性不同（甚至還是反協(xié)同效應(yīng)）、（6）材料配方中其它材料成分或助劑與抗老化助劑的相互作用和影響也各有差異......。因此，要做好一個(gè)材料或產(chǎn)品的抗老化是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要權(quán)衡和考慮各方面的影響因素，才能篩選出適用于某種材料或制品的高效抗老化體系。