让材料用得更久:天罡的防老化研发体系
让材料用得更久:天罡的防老化研发体系
助剂在配方里的添加量只有千分之几,却决定一根农膜能不能扛过三个夏天、一块光伏浮体能不能在水面漂十年。天罡深耕高分子材料耐候技术三十余年,把「材料能用多久」从经验配方,做成可测量、可验证、可交付的技术体系。

光、热、氧、臭氧作用于高分子链,引发链断裂与交联——天罡做的全部工作,都是与这四个变量赛跑
在塑料、纤维、涂料、粘合剂这些材料里,抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂四类助剂的添加量通常只有千分之几到千分之十。天罡成立三十余年来只做这一件事:让材料在真实服役条件下,比没有它的时候,多扛几年。
耐候技术
与产业化积累
研发团队
国家认可委员会认可
生产研发基地
远销国家和地区
一、天罡看到的三个需求变化Why Tiangang Is Invested Here
过去,助剂在材料企业眼里是「成本项」;现在,它是产品能不能卖出去、质保能不能兑现的交付项。这个转变背后有三股力量同时作用——天罡把研发资源压在它们上面,因为这三件事最终都会变成客户来找天罡的问题。
变化 1|制品服役期从 5 年拉到 25 年,天罡把研发重点押在「长效」上
光伏组件设计寿命普遍 25–30 年,户外储能箱体按 25 年设计,高压电缆、人造草坪、高端汽车改性件普遍在 10 年以上。寿命拉长对助剂提出三个硬要求:不消耗过快、不迁移、不与体系内其他成分互相消耗。这三条恰好划出了普通助剂与专业抗老化体系的分水岭,也是天罡把高分子量、低碱性、抗萃取产品线做成主干的直接原因。
| 下游领域 | 典型设计寿命 | 天罡的对应产品 |
|---|---|---|
| 光伏 | 组件 25–30 年 | HS-950(产品页)——用于水上光伏浮体 HDPE,预期寿命由行业普遍 3–5 年提升至 10–20 年,获 2023 年荣格技术创新奖 |
| 户外储能 | 箱体 25 年 | FR-810A + XT-8 组合(/60.html、/61.html)——同时解决 UL94 V-0 与长期户外耐候 |
| 电线电缆 | 20–30 年 | XT-8(抗硫 3000–7000 ppm、抗氯 ≤ 850 ppm)+ HS-625(聚合型,抗抽出) |
| 人造草坪 | 10 年以上 | T-68 / T-66 / T-69(/16.html、/15.html、/17.html)农膜与草坪工况专用复配包 |
| 汽车改性件 | 10–15 年 | T-70 / T-78 / T-81(/14.html、/13.html、/12.html)浓度 50%±2.5%、MFI > 10,满足 IATF 16949 体系要求 |
| 再生制品 | 按原制品 | HS-362(/9.html)+ 母粒化平台——针对 2–3 次热历史重新设计稳定体系 |
变化 2|再生料强制掺入,天罡把「再生基材配方」做成常规工作项
欧盟 PPWR((EU) 2025/40)2025 年 2 月生效,明确塑料包装强制最低再生料含量:2030 年一次性饮料瓶 30%、其他塑料包装 35%;2040 年分别提至 65%。国内方向同样明确:《"十四五"塑料污染治理行动方案》要求 2025 年农膜回收率达 85%;《循环经济发展"十五五"规划》提出 2030 年主要再生资源年循环利用量达 5.1 亿吨。天罡判断:这是一个确定会增长的市场,但也是最容易把供应商能力差距暴露出来的市场。
再生塑料经历过 2–3 次高热历史,分子量已经下降,残留物中含杂质、酸性氧化物与颜料残余。沿用原生料配方的再生料制品,往往很快粉化、异味、黑斑。天罡的做法是:把再生基材的稳定体系设计列为应用技术团队的常规工作项,而不是把原生料配方换个包装卖过去。
天罡的具体路径是五步:先测再生料的分子量分布、GPC 曲线、初始颜色与气味,与原生料对照明确「欠账」有多大;再重配抗氧相(需覆盖更宽的分子量分布);再针对酸根残留选对碱性平衡、倾向高分子量品种(XT-8、HS-362);再生料杂质多、分散难度大,天罡在这一步基本都用母粒化;最后与客户的原生料配方做同条件加速对照,跟踪 ΔE 与力学保持率。
变化 3|出口比重上升,天罡把合规做成产品能力而不是 paperwork
| 受限物质 | 法规状态 | 天罡的应对 |
|---|---|---|
| UV-328 | 列入《斯德哥尔摩公约》附件 A;限值 1 mg/kg,2025-02-26 起执行 | 限值比 SVHC 的 0.1% 严格约 1000 倍。天罡不以 UV-326/328 为主推品种,主推路径是低碱 NOR 光稳定剂(XT-8 / HS-112)+ 复配抗老化包,从根本上不依赖受限品种 |
| UV-320 / UV-327 / UV-350 | 自 2023-11-27 起未经授权不可在欧盟使用 | 天罡通用牌号中上述品种不作为出口方案的主推项,由 HS-962、HS-791、HS-625 等高分子量品种承担耐候职责 |
| UV-326 / UV-329 | 2024-01-23 新纳入 SVHC 候选清单 | 同上。天罡在技术交流时会主动提示客户这两款的欧盟风险 |
| 四溴双酚 A(TBBPA)、TPO | REACH 附件 XVII((EU) 2025/1731),2025-09-01 起适用 | 涉及阻燃与引发剂品类。FR-810A 作为无卤聚合型阻燃剂,本身即规避了溴系路线 |
| 全部 PFAS | ECHA 限制提案,覆盖 22 个行业,2026 年底前提交意见 | 天罡无氟路线:NOR 光稳定剂 + 聚合型无卤阻燃,不含氟结构 |

表面开裂、粉化、变色——当助剂体系被内耗,外观与力学性能会同时失守
二、天罡认定的五个技术难关Five Problems Tiangang Solves
这五个难关是天罡在客户项目里反复遇到的真实困境。它们的共同特征是:矛盾发生在体系内部——不是助剂不够好,而是助剂之间、助剂与阻燃剂之间、助剂与服役环境之间存在化学层面的相互消耗。天罡的产品线就是围绕这五点搭起来的。
难关一|阻燃剂产酸,把光稳定剂「废掉」——天罡用 XT-8 与 FR-810A 正面回应
HALS(受阻胺光稳定剂)靠碱性氮捕捉自由基完成光稳定循环;而溴系、磷系、无卤膨胀型阻燃剂在工作状态下会释放 HBr、磷酸等酸性产物。两者在化学上直接对立——酸性物质质子化受阻胺氮原子,光稳定能力随即失效。这是整个行业公认的最大难点,也是天罡投入原创技术最多的地方。
同行评审文献的量化对照很能说明问题:对含 APP 膨胀阻燃的 PP 配方,无论是否加入 0.5 wt% HALS,均在约 400 小时出现表面开裂;而无阻燃剂的 PP/HALS 对照组约 2,500 小时。同一体系中,NOR 型稳定剂 + 阻燃剂可耐受约 4,000 小时(ASTM G26 spray 模式),而常规 FR/HALS 体系约 800 小时即失效——相差 5 倍。这组数据是天罡把研发资源压在 NOR 与低产酸阻燃两条线上的直接依据。
天罡的答案分两步走:第一步是 XT-8——采用独创 CAS 结构的 N-烷氧基受阻胺,碱性显著降低,在酸性环境中不易被质子化,且无需二次再生循环即可工作,同时保持高分子量以兼顾低迁移;第二步是 FR-810A——基于 NOP™ 国际专利的聚合型无卤阻燃剂,让阻燃体系本身不再输出酸性副产物,从源头消除消耗。
独创 CAS 结构的 N-烷氧基受阻胺。抗硫 3000–7000 ppm、抗氯 ≤ 850 ppm;在大棚农膜扣棚试验中 38 个月后仍保持 50% 以上力学性能保留率——农膜正常替换周期是 1–3 年,38 个月跨过了完整服役周期。
基于 NOP™ 专利技术,阻燃、光稳定、热稳定三效合一。适用于 UL94 V-0 等级的阻燃 PP、PC/PC-ABS 体系,目标场景为户外储能箱体、新能源汽车电池周边零部件、电线电缆护套等「阻燃 + 户外耐候」双重约束工况。
难关二|「够量」与「不析出」之间的窄门——天罡用高分子量化 + 母粒化
农膜、薄膜制品越做越薄,助剂添加量却没有同比例下降的空间。添加量不足耐候不达标;超过相容性临界值则出现析出(喷霜)、发雾、油墨迁移脱落、热封强度下降。减薄趋势下这个窗口往往只有零点几个百分点宽。天罡把这个窗口当成了产品设计的约束条件——这也是天罡把高分子量化与母粒化做成两条主线的原因。
天罡的处理方式是两条腿走路:一条是用高分子量从根源降低迁移倾向——HS-362(/9.html)高分子量聚合型、HS-625(/4.html)聚合型抗抽出(曾获省部级科技进步奖)、HS-962(/10.html)聚合型高分子体系;另一条是用母粒化改善分散,把局部高浓度区消掉——MB0607-1/-2、TGUVFQ2001PE、MB6250PP20、MB6251PP20、MB570-20PET 构成天罡的母粒平台。
难关三|抗硫、抗氯与光稳定原理直接冲突——天罡用低碱 NOR 扛住
农膜棚内的硫酰脲类杀菌剂、草坪维护用的次氯酸钠漂白剂、部分工业大气环境中的含氯物质,都在中和碱性 HALS。这不是「提高耐候性」的问题,而是光稳定原理的直接对手。
天罡 XT-8 的实测数据:抗硫 3000–7000 ppm(大棚环境硫酰脲类杀菌剂浓度区间)、抗氯 ≤ 850 ppm(次氯酸钠等含氯环境)。配合受阻苯甲酸酯类缓冲剂(着色性小、化学稳定性好、可耐酸碱,适合含卤阻燃或过氧化物聚烯烃体系)构成完整闭环。单靠任何一支助剂都无法闭合这个循环,这是天罡在草坪与农膜客户处反复验证过的配伍。
难关四|液体介质长期萃取——天罡用聚合型高分子量做唯一解
液冷管道、长期接触化学介质的管材与密封件,低分子量助剂会被介质逐步抽出,初期性能正常、长期使用后突然「掉链子」,呈典型的断崖式曲线。天罡的解法没有第二条路:聚合型高分子量助剂——它们本质非挥发、抗萃取。HS-625(/4.html)针对聚合物的抗抽出特性设计,并获省部级科技进步奖;「抗抽出」是一项可量化、可测试的性能,有第三方奖项背书比任何形容词都有说服力。
难关五|再生料热历史与杂质——天罡重配而不照搬
再生料的分子量已经损失,残留的酸性氧化物与杂质会持续消耗 HALS,降解产物还带来异味(对汽车与食品接触类应用尤其敏感)。把原生料配方照搬过来,是再生料制品早期开裂的主因。
天罡的做法是重新设计稳定体系,而不是照着卖。先测基线(分子量分布、GPC 曲线、初始颜色与气味),明确欠账有多大;重配抗氧相,水平需高于原生料且覆盖更宽分子量分布;针对酸根残留选对碱性平衡;母粒化解决分散;最后与客户的原生料配方做同条件加速对照。如果一个供应商在再生料上只推荐现有通用产品,那它大概率解决不了这个问题。

从现象追到机理,从机理做到产品——天罡的五步工作方式
三、天罡的技术工作方式How Tiangang Works
天罡的技术路径不是「卖一支通用助剂」,而是把客户的材料当成一个完整的化学体系来对待。具体拆成五步,每一步都有明确产出。
- 诊断——先用老化试验复现客户的失效模式,确定是光氧化、热氧降解、阻燃剂产酸、萃取迁移,还是杂质酸根导致。失效诊断比配方推荐更重要。
- 选型——从紫外吸收剂、受阻胺光稳定剂、抗氧剂、阻燃剂四个维度,选择与基材相容、与体系其他成分不反应的品种。
- 配伍——确定四类助剂的添加比例与加入顺序。工程上有明确约束:酸吸收剂要在阻燃剂之前加入,阻燃剂充分分散后再加光稳定剂,否则加工过程释放的酸性副产物会当场消耗掉 HALS。
- 验证——氙灯、QUV、热氧老化多路并行,配合力学、光学、色差的性能跟踪,在加速条件下跑出数据,而不是等客户在实际使用中发现问题。天罡给的是与客户现有配方的同条件对照,不是绝对值——耐候性能高度依赖基材牌号、加工条件与使用环境,脱离前提的绝对值没有意义。
- 跟踪——北京、广州户外曝晒基地的长期数据回流,修正配方模型。这一步没有捷径,只能靠时间沉淀,也正是助剂供应商之间最难复制的部分。
这五步循环往复,构成天罡技术服务的实际工作方式。客户真正买到的,不是一支助剂,而是一套能被验证、能被追溯、能持续修正的配方能力。
四、天罡五大研发平台Five R&D Platforms
五、天罡技术中心:四大研发方向,三条服务主线R&D Directions & Service Lines
天罡技术中心不是只有一个老化实验室。它同时承担四个方向的研发任务,并通过三条服务主线把研发成果送到客户的产线上——这也是「客户带着问题来、带着配方走」这套模式能够成立的原因。
| 研发方向 | 具体内容 | 天罡的产出 |
|---|---|---|
| 01 防老化配方设计与优化 | 基础树脂防老化性能提升;基础机理、环境应力、实验条件要求 | 实验周期长、试验数据量大、实验结果需要多因素交叉验证 |
| 02 使用寿命评估与失效原因分析 | 实验室人工加速试验、自然暴露试验;数据库的建立、数字化分析与优化 | 天罡为客户输出的是失效原因,而不是现象的复述 |
| 03 新型高分子材料助剂研发 | 分子结构设计开发、母粒技术研发、合成工艺研发 | XT-8 的独创 CAS 结构、FR-810A 的 NOP™ 专利均出自这条线 |
| 04 现代化装备技术 | 化工(自行设计)、自动化装备、加工 | 研发成果必须能落到 DCS 自动化控制的产线上才作数 |
天罡技术中心的三条服务主线
研发不是闭门造车,而是市场驱动、客户参与、持续迭代的闭环。
| 服务主线 | 天罡怎么做 | 客户得到什么 |
|---|---|---|
| 1 前瞻性的新产品研发 | 合成技术研发、应用技术研发及应用效果评估,形成完整的产品技术方案提供给市场部门 | 比竞争对手早一步拿到可用方案,而不是等竞品上市后跟随 |
| 2 客户应用技术研究和服务 | 根据市场部门反馈,针对客户特定技术问题提供配方建议、配方筛选和优化 | 有明确添加量、加入顺序与工艺窗口的建议,而非「建议添加 0.5%」这类无法执行的答复 |
| 3 增值技术服务 | 材料寿命预测、失效分析及特定产品组分分析 | 协助客户解决材料耐候性相关技术问题,在争议发生时拿出可追溯的数据 |

实验室能做出好配方,不等于能稳定量产——天罡三基地覆盖这一点
六、天罡的差异化优势What Makes Tiangang Different
| 优势维度 | 天罡具体表现 | 对客户意味着什么 |
|---|---|---|
| 原创技术能力 | 数十项国内外发明专利;NOR 光稳定剂 XT-8 采用独创 CAS 结构,抗硫 3000–7000 ppm、抗氯 ≤ 850 ppm;FR-810A 基于 NOP™ 国际专利 | 遇到专利壁垒高的场景时,天罡仍然有可用的替代技术路径 |
| 国家级平台背书 | 国家级高新技术企业、国家级专精特新「小巨人」;中国轻工业塑料制品耐候工程技术研究中心;中国塑料制品耐候技术实验室 | 供应商审核中最容易量化的信任凭证 |
| CNAS 认可检测能力 | 检测中心获 CNAS 认可,报告在 ILAC-MRA 框架下可被全球 100 多个经济体接受 | 省去重复送检成本;客户验厂与出口认证可直接采信 |
| 合资与技术引进 | 与世界精细化工 50 强瑞士科莱恩合资建厂(天集科莱恩·沧州,各持股 50%),设比利时欧洲子公司负责研发与服务 | 既接入国际技术体系,又保留本地快速响应的服务能力 |
| 三基地工业化能力 | 北京(100 亩)、固安(150 亩)、沧州(300 亩);DCS 自动化控制、ISO9001 体系,批次一致性可追溯 | 大批量供货时性能稳定,不会因换批次而重新验证 |
| 行业组织地位 | 中国塑料加工工业协会副理事长单位;全国塑料标准化技术委员会老化方法分会委员;美国 SPI 会员单位 | 参与规则制定,技术路线能更早对齐下游标准变化 |
七、天罡特色产品一览Tiangang Proprietary Products
通用牌号解决的是「有没有」,原创技术解决的是「别人做不到」。下表按解决什么问题而非化学类别组织——这是天罡内部做产品规划时的逻辑:先有问题,再有产品。
| 产品 | 技术定位 | 解决的问题 | 产品页 |
|---|---|---|---|
| XT-8 | 高分子量 NOR 光稳定剂 | 阻燃体系产酸消耗 HALS;抗硫、抗氯环境;扣棚长期耐候 | /61.html |
| HS-362 | 高分子量聚合型光稳定剂 | 薄膜析出(喷霜)、再生料制品萃取失效、长期户外迁移 | /9.html |
| HS-962 | 783 聚合型高分子体系 | 高温加工稳定;长效户外场景 | /10.html |
| HS-625 | 聚合型 HALS 光稳定剂 | 对萃取敏感的薄膜与接触介质场景(获省部级科技进步奖) | /4.html |
| HS-112 | 低分子量液态 NOR 光稳定剂 | 加工相容性问题;与酸性体系共处的复杂配方 | /7.html |
| FR-810A | 聚合型无卤阻燃剂(NOP™ 专利) | 阻燃剂产酸消耗光稳定剂;阻燃 PP 黄变 | /60.html |
| T-68 / T-66 / T-69 | 农膜与草坪工况复配包 | 农膜耐酸雨与耐农药;填充橡胶产酸场景 | /16.html |
| T-70 / T-78 / T-81 | 汽车改性件复配包 | 耐候 + 低气味;浓度 50%±2.5%、MFI > 10 | /14.html |
| HS-6608 | PP / ABS 专用体系 | 改性粒料的耐候与加工平衡 | /11.html |
| AO-427 | 高分子加工助剂 | 分散不均导致的析出、批次色差;改善加工流动性 | /32.html |
| MB0607-1 / -2 | 光稳定功能母粒 | 母粒化预分散——抑制析出的最直接工程手段 | /53.html |
| TGUVFQ2001PE | 抗紫外功能母粒 | 针对厚壁制品设计(内部与表层耐候表现差异大) | /59.html |
| MB6250PP20 / MB6251PP20 | 抗紫外功能母粒 | 下游自行加工时的添加便利性与稳定性 | /56.html |
| MB570-20PET | 抗紫外功能母粒 | PET 基材体系的功能母粒化 | /55.html |
八、天罡的两个实证支点Proven Cases
预期服役寿命从行业普遍的 3–5 年提升到 10–20 年,获 2023 年荣格技术创新奖。水上光伏浮体是耐候技术的「极限工况」之一——HDPE 长期浸水、反射阳光导致紫外强度高于常规地面、昼夜温度循环剧烈,且浮体一旦开裂在水面上维护极其困难。这个案例同时回答了两个问题:能不能做到(寿命数据),以及谁验证过(第三方独立机构评奖)。
38 个月后仍保持 50% 以上的力学性能保留率。农膜行业正常替换周期是 1–3 年,38 个月意味着跨过了绝大多数产品的完整服役周期,数据因此具备现实参考价值,而不是实验室加速条件下的理想值。
相关资质
- 国家级高新技术企业
- 中国塑料加工工业协会,副会长单位
- 中国农用塑料应用技术学会农塑制品分会,副会长单位
- 全国塑料标准化技术委员会 老化方法分会,委
- 美国塑料工业协会SPI,会员单位

