让材料用得更久:天罡的防老化研发体系

TIANGANG R&D

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。

高分子材料微观结构科学可视化

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。

1991
公司成立,专注高分子材料
耐候技术
30+ 年
抗老化助剂研发
与产业化积累
40+ 人
含博士、硕士、高级工程师的
研发团队
CNAS
检测中心获中国合格评定
国家认可委员会认可
3 处
北京 · 固安 · 沧州
生产研发基地
20+ 国
Tiangang® 系列
远销国家和地区
HOW TO USE THIS SECTION:这一页是「研发与创新」栏目的总纲与入口。如果你只有五分钟,读完第一、二、三节就够了;如果你带着具体问题来——阻燃和耐候能不能兼做、农膜助剂析出怎么解决、出口欧盟怎么过合规——直接从下面五个入口进对应专题,不必顺序读。

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-3292024-01-23 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)、TPOREACH 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 PFASECHA 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
天罡关于出口合规的提醒:POPs 限值 1 mg/kg,比 SVHC 的 0.1% 严格约 1000 倍——常规 COA(出厂检验报告)里「纯度合格」这件事,完全无法回答出口合规问题。天罡检测中心获 CNAS 认可,报告在 ILAC-MRA 框架下可被全球 100 多个经济体接受,可直接用于客户出口认证与验厂,不必重复送检。
户外制品失效形貌

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。

Tiangang® XT-8高分子量 NOR 光稳定剂

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。

Tiangang® FR-810A聚合型无卤阻燃剂

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。

天罡的诊断习惯:判断析出的第一步不是换助剂,而是先确认析出物到底是助剂还是基材降解物。取析出物做 FTIR,两分钟就能定性。如果析出物是基材降解产物,那加再多助剂也没用,应该先解决加工温度与热历史问题。这是天罡技术团队给客户的常规第一动作。

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。

天罡对接触场景的信息要求:接触介质场景请在选型阶段就明确三件事:① 介质是什么(酸/碱/溶剂/水);② 接触温度;③ 接触时长。这三点决定助剂的萃取风险等级,也决定该选哪一支。笼统地说「长期接触」,天罡技术团队无法给出有意义的建议。

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。

配方筛选与数据推演

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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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

行业洞察与趋势研判
PLATFORM 01 · INSIGHT
行业洞察与趋势研判

天罡对需求、法规、技术三条线的判断,以及这些变化如何改变天罡的产品布局。

研发平台与检测能力
PLATFORM 02 · CAPABILITY
研发平台与检测能力

企业技术中心、CNAS 认可检测中心、氙灯 / QUV / 热氧老化设备群、北京与广州户外曝晒基地——天罡把经验判断变成可交付的数据。

原创技术与特色产品
PLATFORM 03 · PROPRIETARY
原创技术与特色产品

复配抗老化包、聚合型高分子 HALS、独创 CAS 的 NOR 光稳定剂 XT-8、三效阻燃剂 FR-810A——天罡自主 IP 产品的技术原理与差异化优势。

难点攻关与解决方案
PLATFORM 04 · SOLUTION
难点攻关与解决方案

针对阻燃与耐候的化学对立、迁移析出、抗硫抗氯、液体萃取、再生料热历史等具体难点,天罡给出工程化的配方应对路径。

标准、专利与行业贡献
PLATFORM 05 · STANDARD
标准、专利与行业贡献

天罡参与制定多项老化相关国家与行业标准,拥有数十项国内外发明专利,承担多家行业组织的理事与副主任职务。

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
天罡生产研发基地

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-962783 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-6608PP / 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
关于通用牌号的定位:天罡同样供应成熟通用牌号(抗氧剂 AO-1010 / AO-1076 / AO-168 / AO-B215,紫外线吸收剂 UV-326~329 / UV-P,光稳定剂 HS-944 / HS-950 / HS-770 / HS-119 / HS-765 / HS-450、UV-360 等)。这些品种在天罡的定位是复配包内的组分之一,而不是单独主推的差异化产品。天罡也不比产能绝对排名——比的是材料能不能用够时间。

八、天罡的两个实证支点Proven Cases

Tiangang® HS-950水上光伏浮体 HDPE 应用成果

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)。

Tiangang® XT-8大棚农膜扣棚试验

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。

天罡关于加速试验与寿命换算:天罡不使用「1000 小时氙灯 = 户外 5 年」这类单值换算。氙弧灯加速试验是横向相对对比工具,不是户外寿命的精确复制;换算倍数随基材体系、辐照条件与失效判据(ΔE、灰度卡级、拉伸保持率)显著变化。天罡的做法是:按 GB/T 16422.2-2022(等同采用 ISO 4892-2:2013)、ASTM G155-21 等标准跑加速试验,同时用户外曝晒基地建立对应关系,两者结合给出结论。

带着具体工况来谈

如果你手上有明确的失效现象——析出、黄变、粉化、阻燃件变色、寿命不达标——把基材牌号、加工条件、使用年限与环境条件告诉天罡技术团队,我们先做失效诊断,再谈方案。

进入难点攻关专题
更新时间:2026年10月20日

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