非對稱型受阻酚抗氧劑應用技術(shù)及前景

非對稱型受阻酚抗氧劑應用技術(shù)及前景非對稱型受阻酚抗氧劑的應用傳統(tǒng)的受阻酚抗氧劑羥基的鄰位有兩個叔丁基分子，空間位阻大，反應活性小，易使塑料制品著色。而非對稱型受阻酚抗氧劑的一個鄰位為小分子量基團，從一定程度上削弱了羥基的位阻，加快了抗氧化反應速度，不僅具備一般的受阻酚抗氧劑的功能，而且與輔助抗氧劑的協(xié)同穩(wěn)定作用和耐著色作用比傳統(tǒng)的對稱受阻酚更加突出。我們著重分析其在通用樹脂生產(chǎn)工藝中的應用。國內(nèi)有研究人員使用著色試驗評價受阻酚抗氧劑顏色穩(wěn)定性，既將粉狀的抗氧劑置于一定溫度的二氧化氮氣體中，經(jīng)過一定時間后觀察抗氧劑是否出現(xiàn)顏色變化，發(fā)現(xiàn)非對稱受阻酚產(chǎn)品比對稱受阻酚產(chǎn)品普遍不容易變色。同時有人用抗氧劑1010和抗氧劑1790進行LDPE的應用對比實驗，發(fā)現(xiàn)非對稱受阻酚抗氧劑1790在高溫加工工藝條件下表現(xiàn)更好。受阻酚類抗氧劑可以對聚合物進行長期的熱氧穩(wěn)定保護，它可以單獨使用，也可以與輔助抗氧劑聯(lián)合使用，二者配合使用能達到更長時間的保護作用以及高溫熱氧穩(wěn)定效果。例如，把受阻酚主抗氧劑與硫代酯類的輔助抗氧劑聯(lián)合起來使用，能夠發(fā)揮出較強的協(xié)同作用，我們把對稱型受阻酚抗氧劑1010和非對稱型受阻酚抗氧劑AO-80分別與硫代酯抗氧劑DSTP聯(lián)合起來進行PP的加工使用，考察各自的協(xié)同效果。我們發(fā)現(xiàn)，把MarkAO-80和Irganox1010作為主抗氧劑單獨進行使用時，兩種抗氧劑的熱氧穩(wěn)定效果基本相當。但當使用同樣計量的主抗氧劑與硫代酯輔助抗氧劑聯(lián)合起來進行使用時，非對稱型受阻酚抗氧劑MarkA0-80的熱氧穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于對稱受阻酚抗氧劑Irganox1010的效果。例如：非對稱型受阻酚抗氧劑MarkAO.80/DSTP體系的綜合烘箱老化所需要的時間，高于Irgaax1010/DSTP體系達280小時以上。以上結(jié)果進一步證明，非對稱型受阻酚抗氧劑中含有的酚羥基與硫代酯中的酯鍵會發(fā)生分子間氫鍵的締合反應，并且能夠在聚合物體系中進行較為緊密的結(jié)合，極大的促進了氫過氧化物在穩(wěn)定化過程中的有效分解。相反，對于對稱型的受阻酚抗氧劑，由于叔丁基基團存在于兩個鄰位上，所以會產(chǎn)生較大的空間位阻作用，阻礙酚羥基與硫代酯鍵相互作用形成分子氫鍵。所以主抗氧劑進行氫轉(zhuǎn)移后，生產(chǎn)出的氫過氧化物分解的效率不高，只能通過間接的方式與硫代酯隨機產(chǎn)生反應。因此，對稱型受阻酚抗氧劑與硫代酯的組合產(chǎn)生的抗氧化效果明顯低于非對稱型受阻酚抗氧劑與硫代酯聯(lián)合使用產(chǎn)生的協(xié)同效果。目前，塑料加工業(yè)普遍會在樹脂中添加塑料母料來生產(chǎn)各類塑料制品，而生產(chǎn)母料所用的載體樹脂在塑生產(chǎn)過程中經(jīng)再次受熱，最終擠出時會發(fā)生降解，加速了塑料制品的老化。因此，使用非對稱型的受阻酚抗氧劑可以效對母料中的載體樹脂進行保護。非對稱型受阻酚抗氧劑發(fā)展前景聚合型非對稱受阻酚類抗氧劑的開發(fā)。聚合物的高溫加工與應用過程需要用到各種抗氧劑，于是，良好的熱穩(wěn)定性是抗氧劑需要具備的特性之一。高分子化合物揮發(fā)性較低且耐溫度，所以，通過增加抗氧劑分子量的方式來提高其熱穩(wěn)定性是抗氧劑研究的一個新方向，而抗氧劑的聚合是提高分子量的一種高效的方法。聚合性受阻酚類抗氧劑可以通過多種方式來合成，例如單體均聚等。目前國外已有成功的報道。鄰位烯丙基酚類抗氧劑的開發(fā)。烷基和過氧自由基都會對有機材料的實際降解過程起到十分重要的作用，例如，塑料薄膜在厚度范圍內(nèi)，氧濃度會呈梯度發(fā)生變化。表面氧的濃度較高的會自動氧化，過氧自由基在整個過程中起主要作用。如果內(nèi)部氧濃度較低，則主要是烷基參與到降解過程中來。但大多數(shù)情況下烷基自由基反應速度過快，所以不容易被捕獲。而它在與氧氣相遇時又會繼續(xù)引發(fā)自動氧化鏈反應。因此，目前急需開發(fā)出一種對過氧自由基和烷基自由基均有較好的捕獲作用的酚類抗氧劑，鄰位上烯丙基是較好的一種選擇。通過天然抗氧劑維生素E的結(jié)構(gòu)特點來提高酚類抗氧劑的應用性能。近年來，人們提倡使用各種天然的抗氧劑來滿足環(huán)境保護和人們身體健康的需要。然而，大多數(shù)天然抗氧劑的熱穩(wěn)定性較差，并不適合在聚合物的具體合成工藝中進行使用。目前為止，各種研究和實踐表明，維生素E合成的天然抗氧劑能較好的應用于聚合物的加工工藝中。維生素E的主要成分是生育酚，其優(yōu)勢在于具有受阻酚和能增加與聚合物相容性的結(jié)構(gòu)，分子量較大?？寡鮿?36介紹目前非對稱受阻酚抗氧劑應用較廣的產(chǎn)品主要Irganox245，Cyanox1790，SumilizerGA-80等，抗氧劑736是廣州合成材料研究院自主研發(fā)的含硫非對稱受阻酚結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，該產(chǎn)品在具備主輔抗氧基團，能作為聚合材料的主輔雙功能抗氧劑使用。研究發(fā)現(xiàn)，抗氧劑736應用在聚烯烴樹脂中比傳統(tǒng)受阻酚類抗氧劑（如1010+168體系，1076+DLTP體系等）具有更好的抗氧穩(wěn)定效果和色澤穩(wěn)定性。同時抗氧劑736與碳黑共同使用表現(xiàn)出了優(yōu)異的協(xié)同效果，是聚乙烯，聚丙烯黑色料的優(yōu)秀抗氧化助劑。受阻酚類抗氧劑是一種應用范圍非常廣泛的商用抗氧劑，具有無污染、效率高的特點。非對稱型受阻酚類抗氧劑更是具有空間位阻小和抗氧效率較高的特點，于是成為聚合物抗氧化研究領(lǐng)域中發(fā)展的主要趨勢之一，而新型抗氧基團的引入更是極大的