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高分子材料抗氧劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-1-6 12:04:58 |
從高分子的合成、存放、熱加工到最后制品的使用中均存在著氧化問題。防止高分子的氧化主要是通過加入高分子材料抗氧劑來達(dá)到。
在高分子工業(yè)中加入的高分子材料抗氧劑一般在0.1%-3%間(塑料，纖維約0.1%，橡膠3%)。主抗氧劑和副抗氧劑的并用是最有效的防止高分子熱氧老化的體系。
受阻酚和氫過氧化物分解劑組合是最常用的體系，它具有協(xié)同作用，無毒、高效、不產(chǎn)生顏色污染的特點。大部分合成高分子材料抗氧劑均用于防止高分子的熱氧老化。
較高分子量的抗氧劑為Irganox-1010、Irganox-1076、Irganox-1098、Irganox-1330、Irganox-3114等的應(yīng)用已幾乎解決了高分子熱氧化穩(wěn)定化的問題。例如，聚丙烯是不耐熱氧老化的高分子之一，無抗氧劑存在時，其室溫下安全壽命僅為一年，但加入0.1%-0.2%的rganox-1010后，聚丙烯制品如水桶和丙綸衣著，其室內(nèi)使用壽命已達(dá)10年。將Irganox-1425(酚類)和亞磷酸酯(Weston618)并用，由于產(chǎn)生強烈的協(xié)同作用，使聚丙烯薄膜壽命由250h增加到1000h。
鄰羥基苯酮的紫外光吸收劑和亞磷酸酯并用，也產(chǎn)生協(xié)同作用，可使聚乙烯光老化壽命從400h提高到8500h。應(yīng)該指出，抗氧劑除在高分子工業(yè)中廣泛應(yīng)用外，它還可以在石油制品、潤滑油、食品工業(yè)及醫(yī)療保健中應(yīng)用。
在石油制品和潤滑油中常用受阻酚、芳胺、氫過氧化物分解劑和某些金屬離子減活劑作為有效的抗氧劑。因食品工業(yè)中用的抗氧劑要求無毒，故天然抗氧劑和高分子受阻酚抗氧劑倍受重視。
在醫(yī)療保健中用的抗氧劑要求絕對無毒和能被人體吸收，故現(xiàn)今僅限于Vitamin-E，ViTamin-C，胡蘿卜素和茶多酚在醫(yī)療保健上應(yīng)用。
亞磷酸三苯酯(抗氧劑、穩(wěn)定劑TPPi)主要適用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs樹脂、環(huán)氧樹脂、合成橡膠等的抗氧穩(wěn)定劑，用于聚氯乙烯制品中作螯合劑，當(dāng)以金屬為主穩(wěn)定劑時，配合本品可減少金屬氯化物的危害，保持制品的透明度，并抑制顏色變化，也是一種很好的化工中間體，與鹵系阻燃劑并用，可發(fā)揮阻燃劑抗氧作用，并兼具光穩(wěn)定性能，可用作合成醇酸樹酯和聚酯，本品主要為樹酯的原料，也可制取農(nóng)藥中間體亞磷酸三甲酯
廣義上說，多數(shù)弱還原劑都是抗氧化劑，只是根據(jù)不同的工業(yè)用途選取合適的。有較高化學(xué)、物理穩(wěn)定性的，或是低毒性的弱還原劑，都可以巧妙的運用于配方中作為抗氧化劑。
例如：檸檬酸是有弱還原性的有機酸，我們可以將其運用于飲料配方中起著抗氧化劑的作用；食品擺放時間長了容易氧化變質(zhì)，可以加入少量抗氧劑來延長它們的儲存時間；塑料、合成纖維和橡膠等高分子材料容易發(fā)生熱氧降解反應(yīng)，加入抗氧劑可以保持高分子材料的優(yōu)良性能，延長使用壽命……
有機化合物的熱氧化過程是一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，在熱、光或氧的作用下，有機分子的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，生成活潑的自由基和氫過氧化物。氫過氧化物發(fā)生分解反應(yīng)，也生成烴氧自由基和羥基自由基。這些自由基可以引發(fā)一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致有機化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本變化。
抗氧劑的作用是消除剛剛產(chǎn)生的自由基，或者促使氫過氧化物的分解，阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行。
能消除自由基的抗氧劑有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物，稱為主抗氧劑；能分解氫過氧化物的抗氧劑有含磷和含硫的有機化合物，稱為輔助抗氧劑。
近年來，國內(nèi)不僅產(chǎn)能和產(chǎn)量快速增長，新品開發(fā)、技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)調(diào)整等也取得了一定進(jìn)步，專用型抗氧劑，如液體受阻酚1135，含氮受阻酚3114、1098，半受阻酚抗氧劑245等產(chǎn)品有了穩(wěn)定的產(chǎn)能和產(chǎn)量；受阻酚抗氧劑及其中間體的合成采用不含錫催化劑技術(shù)，降低了酚類抗氧劑中重金屬錫含量，滿足了國外環(huán)保等方面要求；主要生產(chǎn)企業(yè)的亞磷酸酯抗氧劑168水解穩(wěn)定性試驗超過48小時，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
抗氧劑研發(fā)與生產(chǎn)初步呈現(xiàn)由通用型產(chǎn)品系列向通用及專用結(jié)合的方向發(fā)展；復(fù)合抗氧劑越來越受到生產(chǎn)企業(yè)的重視；主要生產(chǎn)企業(yè)開始趨向于抗氧劑及其他塑料助劑的系列化發(fā)展。部分企業(yè)開始配套原料中間體生產(chǎn)，形成上下游一體化的生產(chǎn)和經(jīng)營模式。
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