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抗氧劑的分類和作用原理匯總

文章出處: 網責任編輯: 人氣: 發表時候:2020-05-20 09:46:52 關鍵字:

超氧空氣負離子、單線態氧等氧特異性種群和各種各樣氧自由基,是造成氧化還原反應最立即要素。絕大多數纖維材料,在這種種群的危害下,分子結構失去電子器件被氧化,電子器件從一個分子遷移到另一個分子上,產生氧化還原反應,使產品退色、發黃、硬底化、開裂、缺失光澤度和清晰度,減少高分子材料產品的使用期。因而,抑止或是減緩纖維材料的氧化還原反應刻不容緩。用于抑止氧化還原反應的方式數不勝數,但向聚合物原材料中加上獨特改性劑——抗氧劑,是抑止和減緩氧化還原反應諸多方式中更為簡易合理??寡鮿┦悄菢右活惢衔?,當其在聚合物管理體系中僅小量存有時,就可減緩或抑止聚合物空氣氧化全過程的開展,進而阻攔聚合物的脆化并增加其使用期,又被稱作“防老劑”。

伴隨著全球范疇內復合材料,尤其是通用性塑膠生產量的迅速提升,推動和刺激性了全世界抗氧劑生產能力的快速提高。自在我國二十世紀50年代開發設計單酚受阻酚抗氧劑2,6-二特丁基對甲酚(BHT抗氧劑)后,別的的抗氧劑也陸續被開發設計取得成功。塑膠抗氧劑的生產量由1996年的130kt升高到2004年的240kt之上,年平均增長率維持在8%上下,高過一些傳統式塑料助劑種類年增長率。

抗氧劑的歸類及作用機理

常見抗氧劑按功效方法可分成氫供體、氫過氧化物溶解劑、烷基氧自由基除去劑和金屬材料鈍化劑;按分子式一般分成丙烯胺抗氧劑、酚類化合物抗氧劑、硫代酯類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑和混配抗氧劑。依據聚合物自空氣氧化原理(參照圖1),挑選適合的抗氧劑,進而最大限度抑止聚合物的自空氣氧化全過程,增加聚合物的使用期。

1、丙烯胺抗氧劑及作用機理

丙烯胺抗氧劑包含芳香胺和遇阻胺兩大類,芳香胺做為優良的氫供體是運用最開始、生產制造總數數最多的一類抗氧劑,在抑止聚合物脆化全過程中根據出示氫質子,抑止鏈反應。這類抗氧劑質優價廉、實際效果出色,但非常容易造成產品掉色,造成色污,因而多用以對色調規定不太高的原材料;遇阻胺是一類出色的烷基氧自由基捕獲劑,具備猝滅單線態氧的作用,使單線態氧從激發態變化為激發態,在鏈引發前阻攔聚合物的脆化,雖然具備一定得抗氧化性功效,但一般做為光穩定劑應用。

2、酚類化合物抗氧劑及作用機理

做為氫供體的酚類化合物抗氧劑是現階段運用最普遍的一類抗氧劑,從純天然的酚類物質如生育酚(維生素E)到人造的受阻酚類物質如BHT等,均具備極強的抗氧化能。在其中受阻酚類抗氧劑是運用最普遍的酚類化合物抗氧劑之一。

現階段受阻酚類抗氧劑多以2,6-二叔丁基苯酚為原材料生成,文中以2,6-二叔丁基苯酚為基本原材料,以凱茵化工廠的關鍵抗氧劑商品主導線,繪圖關鍵受阻酚商品生成線路。

受阻酚與芳香胺相近,是一種優質的氫供體,可毀壞高分子材料脆化全過程中氧自由基自空氣氧化造成的鏈反應。這一全過程中受阻酚轉化成芳氧自由基,相對穩定,并且還具備進一步捕捉特異性氧自由基的工作能力,從而停止第二個動力學模型鏈。

3、亞磷酸酯類抗氧劑以及作用機理

亞磷酸酯類抗氧劑是劑量型氫過氧化物溶解劑,一分子亞磷酸酯溶解一分子氫過氧化物,并兼顧停止氧自由基鏈的作用。下邊是亞磷酸酯類抗氧劑的抗氧化性原理。

亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑相互配合應用是現階段抗氧劑混配應用的經典配搭。有關研究表明,亞磷酸酯類抗氧劑在混配管理體系中的功效關鍵有下列好多個層面。一方面,能夠 與氫過氧化物及過氧化物自由基反應使其降解,降低因過氧化物溶解造成的氧自由基的總數。另一方面,一些酚金屬氧化物將會會造成聚合物掉色,亞磷酸酯類抗氧劑能夠 將這些酚金屬氧化物復原為沒有顏色平穩的酚氧自由基,原色空氣氧化后轉化成沒有顏色或是乳白色的硫酸銨酯類化合物,以降低常規原材料的色調轉變。亞磷酸酯類抗氧劑帶有磷分子,造成其有極強的水解反應趨向,研究發現帶有烷基化芬芳基的亞磷酸酯的耐水解反應性好于帶有人體脂肪烷基的亞磷酸酯,因而帶有芬芳基的亞磷酸酯比較適合做為抗氧劑應用。

4、復配型抗氧劑

做為氫供體的主抗氧劑與做為氫過氧化物的次抗氧劑混配應用,一般也有極強的協效功效,使二種改性劑混配應用的總實際效果好于二種改性劑獨立應用的實際效果之和。

5、金屬材料鈍化劑

在纖維材料的生成、成形及應用全過程中難以避免會與金屬材料觸碰,并導入少量的金屬離子,這種金屬離子及金屬材料能夠 根據單電子器件氧化還原反應反映,能加快氫過氧化物的氧自由基方法溶解,進而加快原材料的自氧化還原反應,這類狀況在銅芯電纜線中尤其顯著?,F階段主要是根據金屬材料鈍化劑與金屬離子絡合作用,產生平穩的化學物質,降低特異性點進而合理地安全防護纖維材料?,F階段常見的金屬材料鈍化劑為酰肼類物質,金屬離子加快原材料空氣氧化原理及銅-酰肼絡離子。

結束語

文中從抗氧劑的歸類、作用機理、采用標準和檢驗方法等層面,簡略的論述了相關抗氧劑的一些內容。根據梳理所知,抗氧劑類型多種多樣,作用機理不盡相同,依據聚合物的本身特性和要求,加上適合的抗氧劑,而求盡快增加聚合物產品的使用壽命。