塑料助劑-抗氧劑的特性及應(yīng)用

聚合物在成型、貯存、使用過(guò)程中都會(huì)因?yàn)槔匣阅芟陆担箯?qiáng)度和外觀受損，逐漸失去使用價(jià)值?？寡鮿┦且种苹蜓泳徃呔畚锸苎趸虺粞踝饔枚到獾奶砑觿?，是塑料中應(yīng)用最廣泛的助劑?？寡鮿?/p>

概述聚合物在制備、加工、貯存和使用過(guò)程中，因與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生的降解，稱為熱氧降解。外觀變化：褪色、泛黃、透明性下降、表面開(kāi)裂等；性能變化：拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度等機(jī)械性能下降；內(nèi)在變化：高分子鏈斷裂、交聯(lián)、化學(xué)結(jié)構(gòu)變化等?？寡鮿?/p>

概述聚合物的氧化是隨著時(shí)間增加而性能降低的過(guò)程，又稱為自動(dòng)氧化，它和自由基反應(yīng)一樣，存在鏈的引發(fā)、鏈的增長(zhǎng)和鏈的終止三個(gè)階段。鏈引發(fā)： P-HP·△聚合物的氧化抗氧劑

作用機(jī)理鏈增長(zhǎng)： P·+O2POO· POO·

+P-HP·

+POOH POOHPO·+·OH PO·+·OH+2P-H2P·鏈終止： 2POO·PO-OP+O2

抗氧劑

作用機(jī)理氧化過(guò)程中產(chǎn)生的自由基在參與自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的同時(shí)，還進(jìn)行分解、交聯(lián)、環(huán)合等各種類型的反應(yīng)?？寡鮿?/p>

作用機(jī)理設(shè)法改進(jìn)高聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)活潑端基進(jìn)行消除不穩(wěn)定處理添加抗氧劑

為了延長(zhǎng)高分子材料的壽命，抑制或延緩聚合物的氧化降解，較有效的措施是：抗氧劑

作用機(jī)理

根據(jù)聚合物的氧化降解機(jī)理，提高塑料材料抗氧化能力必須防止自由基的產(chǎn)生或阻止自由基的傳遞。抗氧劑作用機(jī)理示意圖抗氧劑

作用機(jī)理抗氧劑

選用抗氧劑的性質(zhì)

主要包括變色及污染性、揮發(fā)性、相容性、抗氧劑的穩(wěn)定性、毒性。加工和環(huán)境因素對(duì)抗氧劑的影響

塑料的加工、貯存及使用環(huán)境對(duì)抗氧劑性能影響較大?？寡鮿?/p>

選用抗氧劑的配合

酚類主抗氧劑與過(guò)氧化物分解劑具有協(xié)同效應(yīng)，在實(shí)際生產(chǎn)中配合使用。抗氧劑的用量抗氧劑的用量取決于塑料的性質(zhì)、抗氧劑的效率、協(xié)同效應(yīng)、制品的使用條件與成本價(jià)格等諸多因素。聚丙烯汽車保險(xiǎn)杠抗老化配方抗氧劑

應(yīng)用PP/EPDM100抗氧劑10100.02抗氧劑1680.4光穩(wěn)定劑GW-4800.2光穩(wěn)定劑chimassorb1190.9聚乙烯長(zhǎng)壽大棚膜配方抗氧劑

應(yīng)用LDPE/LLDPE100抗氧劑10760.2抗氧劑1680.2紫外線吸收劑UV-5310.2光穩(wěn)定劑BW-10LD0.9ABS抗老化配方抗氧劑

應(yīng)用ABS100抗氧劑10100.5抗氧劑DLTP0.3紫外線吸收劑UV-3270.3

這類抗氧劑可以與R·、RO2·反應(yīng)而使自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)中斷，從而起穩(wěn)定作用。按反應(yīng)機(jī)理來(lái)分類，抗氧劑可以分為鏈終止型抗氧劑和預(yù)防型抗氧劑兩類。前者為主抗氧劑，后者為輔助抗氧劑。

鏈終止型抗氧劑抗氧劑

分類自由基捕獲型常見(jiàn)的有醌、炭黑、某些多核芳烴及某些穩(wěn)定的自由基?？寡鮿?/p>

分類氫給予體型典型受阻酚抗氧劑2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，抗氧機(jī)理如下：抗氧劑

分類

預(yù)防型抗氧劑能夠阻止或延緩氧化過(guò)程中產(chǎn)生自由基，抑制或延緩引發(fā)反應(yīng)。主要包括過(guò)氧化物分解劑和金屬離子鈍化劑兩類。預(yù)防型抗氧劑過(guò)氧化物分解劑：酸的金屬鹽、硫化物、硫酯、亞磷酸酯。過(guò)氧化物分解劑能與過(guò)氧化物反應(yīng)并使之轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的非自由基產(chǎn)物，從而完全消除自由基的來(lái)源?？寡鮿?/p>

分類亞磷酸酯與氫過(guò)氧化物反應(yīng)使其還原成醇，本身被氧化成磷酸酯。亞磷酸酯抗氧劑

分類硫化物

主要包括一硫化物和二硫化物，其作用機(jī)理如下：金屬離子鈍化劑

Me抗氧劑

分類

酚類抗氧劑

抗氧劑

特性發(fā)現(xiàn)使用最早，應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的抗氧劑，應(yīng)用于塑料、合成纖維、油品及食品工業(yè)，橡膠工業(yè)中作生膠穩(wěn)定劑。酚類抗氧能力不及胺類，但它不變色、不污染、低毒或無(wú)毒，具有良好的發(fā)展前景。264是產(chǎn)量最大的品種，可用于多種高分子聚合材料，還可大量用于石油產(chǎn)品和食品工業(yè)。

酚類抗氧劑大多具有受阻酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)，包括烷基單酚、烷基多酚和硫代雙酚等類型，其結(jié)構(gòu)式如下：抗氧劑

特性O(shè)HXRXOHX與R:CH3

,CH2,SX:

叔丁基品種特性烷基單酚264通用型抗氧劑，不變色、不污染，可用于PE、PVC、PP、PS、ABS及PU塑料中，尤其適用于淺色及白色制品或食品包裝材料。分子量小、揮發(fā)性大，不適用于加工或使用溫度高的聚合物。烷基多酚330高效、無(wú)污染，低揮發(fā)，加工穩(wěn)定，無(wú)毒，可用于食品包裝制品，廣泛用于HDPE、PP、PS、POM及合成橡膠中。烷基多酚1010四元酚抗氧劑，揮發(fā)性小，無(wú)污染，無(wú)毒，可用作無(wú)污染性高溫抗氧劑。硫代雙酚300抗氧性能高、耐熱性能好，不變色，污染性低，主要用于聚烯烴材料。酚類抗氧劑的主要代表抗氧劑

特性歷史悠久，具有較全面的防老能力，抗熱、抗氧性能，對(duì)有害金屬也有一定的抑制作用。主要用于橡膠制品、電線、電纜、機(jī)械零件及潤(rùn)滑油等領(lǐng)域，有較強(qiáng)的變色性和污染性，在塑料中應(yīng)用較少。常見(jiàn)品種有防老劑A、防老劑D、防老劑H胺類抗氧劑抗氧劑

特性輔助抗氧劑硫代酯優(yōu)良的