抗氧剂发展现状.doc

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1、抗氧剂发展现状抗氧剂的分类及作用机理，分了结构及分子量对抗氧剂的影响，抗氧剂之间的相互作用,国内外抗氧剂的现状与发展趋势，新型抗氧剂的发展趋势。大多数工业冇机材料无论是天然的还是合成的都易发生氧化反应，如塑料、纤维、橡胶、粘合剂、润滑油以及食品和饲料等都具冇与氧反应的性质。和氧反应后物质就会失去原冇的右益属性。燃料油氧化会产生沉淀，堵塞机器阀门或油管，致使发动机不能正常工作，酸性的氧化产物乂会加快机器腐蚀速度，并使燃料油提前点火。润滑油氧化会造成粘度增加并产生凝胶和杂质，同样也会加快设备的腐蚀和磨损。食品和饲料氧化会I变质，失去原冇风味。哺乳动物体内氧化所形成的脂蛋口及一其缔介物是动脉碾化等

2、疾病的罪魁祸肖。为了设法抑制、阻止或延迟氧化现彖的发生，寻找岀了一-种有效、便捷、无须改变现冇生产工艺的方法，即加入抗氧剂的工艺方法。1抗氧剂的分类及作用机理1.1抗氧剂分类抗氧剂可按作用不同分为3类，即主抗氧剂、辅助抗氧剂、碳自山基捕捉剂。(1)主抗氧剂通常主抗氧剂能捕捉在聚合物老化中生成的含氧H山基(・0H,R0-,R00-)和碳H山基(但效果差)，从而终止或减缓热氧老化的化仑物产生。(2)辅助抗氧剂是一类能够将热氧老化链反应中生成的聚合物经过氧化物分解，使之生成失去活性的化合物而不是具冇活性的山基，从而终止或减缓热氧老化的产生。山于它与主抗氧剂常冇协同效应，并只在与抗氧剂并用时才能发挥

3、最大效果，故通称辅助抗氧剂。(3)碳H山基捕捉剂它可以将聚合物热氧老化的链反应终止在萌芽状态，故冇很好的抗热氧老化效果，特别在与传统的H山基捕捉剂并用时效果更好。1.2抗氧剂的作用机理抗氧剂的作用机理示意见图1。山图1可见，主抗氧剂(IH山基捕获剂)的加入可用于切断链的增长，防止更多的聚合物分子降解;辅助抗氧剂的加入能除掉H山基产生的根源，减少自山基的生成，从而提高了聚合物的热氧稳定性。2分子结构及分子量对抗氧剂的影响2.1分子结构对抗氧剂的影响抗氧剂的分了结构见图2o2.1.1邻位基团RI,伯2的影响(1)如果R1,R2体积较大，则苯环与拜基不易处于同一平面上，妨碍了氧原子的P轨道上的电子

4、与苯环上的电子共扼，使取代酚分子丧失了因共振作用产生的稳定效果，结果是使％基H容易脱离。（2）当R1,R2体积过大时，也会因为空间的阻碍使得自山基不易与耗幕接近，从而不易起捕捉自山基的作用。因此趴，R2不宜太大。近年来研究表明，R1,R2为t・Bu时，其抗氧剂效率最高,原因是较大体积的t・Bu对酚轻基的立体保护作用,故大部份受阻酚抗氧剂都是2,6位为叔丁基取代的。但最近研究发现酚拜幕邻位上具冇一个甲基和一个叔丁基的半受阻酚结构抗氧效果更好。一方面叔丁基的空间位阻足以对酚為基提供保护，另一方面邻位上甲基基团的抗氧反应速率更快，因此增加了抗氧活性。而且在耐NOx着色与硫酯类辅助抗氧剂协同稳定化方

5、面更具优势。2.1.2对位幕团R3的影响拜基上H脱离的难易在很大程度上受R3的影响。（1）当R3为吸电子基团，如N02,COOH时，為基H的脱离较无取代基时容易。（2）当R3为供电子基团，如Me,t・Bu时，释基H的脱离较无取代基时容易。（3）R3为长链的烷基时，冇利于改进相容性，从而提高抗氧剂的效率。2.1.3分子结构与相容性当Rl,R2,R3为烷基或与聚合物结构相似的基团时，能增加抗氧剂与聚合物的相容性。2.2分子量对抗氧剂的影响高分子材料在空气中于220-350t热加工时，必须用抗氧剂来防止加工过程中的氧化。因此，所用抗氧剂的热稳定性是非常亜要的。近年來研究表明，提拓分了量是改进抗氧剂

6、热稳定性及其效率的重要手段。但并不是分子量愈大愈好，而是存在着理想的分子量。具冇理想分子量的抗氧剂其效率最高。经多年研究表明，对通用的抗氧剂其理想分子量在500-1000Z间，而对于高分了抗氧剂其分子量在1000-3000Z间。3抗氧剂之间的相互作用3.1协同效应胺类或酚类抗氧剂与过氧化物分解剂相互配合，提高了材料的抗热、抗氧化和抗老化性能，这是众所周知的协同效应。协同作用包括分子间的协同和分了内的协同作用，Scott等提出了分了间的协同的均匀协同效应和非均匀协同效应的概念。均匀协同效应是具冇相同机理但活性不同的2个化合物Z间的协同效应；非均匀协同效应是2个或儿个不同机理抗氧剂Z间的协同效应

7、。分子内的协同称为自协同作用，它是一种稳定剂含有多个官能团，彼此间有协同作用。当酚类抗氧剂和硫类抗氧剂并用时，比酚类抗氧剂单独使用时冇更高的长期防止氧化的效果。磷系抗氧剂可以分解过氧化氢，主要作为加工时的抗氧剂使川。山于加工温度的不同，加工稳定性有所差异。在通常的加工温度下（200°C附近）磷系抗氧剂被使用，在高温情况下，磷系抗氧剂和酚类抗氧剂并川，酚类抗氧剂可以捕捉过氧化氢，使得磷系抗氧剂更加稳定，从而表现