抗氧劑發(fā)展現(xiàn)狀.doc

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1、抗氧劑發(fā)展現(xiàn)狀抗氧劑的分類及作用機理，分了結(jié)構(gòu)及分子量對抗氧劑的影響，抗氧劑之間的相互作用,國內(nèi)外抗氧劑的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，新型抗氧劑的發(fā)展趨勢。大多數(shù)工業(yè)冇機材料無論是天然的還是合成的都易發(fā)生氧化反應(yīng)，如塑料、纖維、橡膠、粘合劑、潤滑油以及食品和飼料等都具冇與氧反應(yīng)的性質(zhì)。和氧反應(yīng)后物質(zhì)就會失去原冇的右益屬性。燃料油氧化會產(chǎn)生沉淀，堵塞機器閥門或油管，致使發(fā)動機不能正常工作，酸性的氧化產(chǎn)物乂會加快機器腐蝕速度，并使燃料油提前點火。潤滑油氧化會造成粘度增加并產(chǎn)生凝膠和雜質(zhì)，同樣也會加快設(shè)備的腐蝕和磨損。食品和飼料氧化會I變質(zhì)，失去原冇風(fēng)味。哺乳動物體內(nèi)氧化所形成的脂蛋口及一其締介物是動脈碾化等

2、疾病的罪魁禍肖。為了設(shè)法抑制、阻止或延遲氧化現(xiàn)彖的發(fā)生，尋找岀了一-種有效、便捷、無須改變現(xiàn)冇生產(chǎn)工藝的方法，即加入抗氧劑的工藝方法。1抗氧劑的分類及作用機理1.1抗氧劑分類抗氧劑可按作用不同分為3類，即主抗氧劑、輔助抗氧劑、碳自山基捕捉劑。(1)主抗氧劑通常主抗氧劑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)，從而終止或減緩熱氧老化的化侖物產(chǎn)生。(2)輔助抗氧劑是一類能夠?qū)嵫趵匣湻磻?yīng)中生成的聚合物經(jīng)過氧化物分解，使之生成失去活性的化合物而不是具冇活性的山基，從而終止或減緩熱氧老化的產(chǎn)生。山于它與主抗氧劑常冇協(xié)同效應(yīng)，并只在與抗氧劑并用時才能發(fā)揮

3、最大效果，故通稱輔助抗氧劑。(3)碳H山基捕捉劑它可以將聚合物熱氧老化的鏈反應(yīng)終止在萌芽狀態(tài)，故冇很好的抗熱氧老化效果，特別在與傳統(tǒng)的H山基捕捉劑并用時效果更好。1.2抗氧劑的作用機理抗氧劑的作用機理示意見圖1。山圖1可見，主抗氧劑(IH山基捕獲劑)的加入可用于切斷鏈的增長，防止更多的聚合物分子降解;輔助抗氧劑的加入能除掉H山基產(chǎn)生的根源，減少自山基的生成，從而提高了聚合物的熱氧穩(wěn)定性。2分子結(jié)構(gòu)及分子量對抗氧劑的影響2.1分子結(jié)構(gòu)對抗氧劑的影響抗氧劑的分了結(jié)構(gòu)見圖2o2.1.1鄰位基團RI,伯2的影響(1)如果R1,R2體積較大，則苯環(huán)與拜基不易處于同一平面上，妨礙了氧原子的P軌道上的電子

4、與苯環(huán)上的電子共扼，使取代酚分子喪失了因共振作用產(chǎn)生的穩(wěn)定效果，結(jié)果是使％基H容易脫離。（2）當(dāng)R1,R2體積過大時，也會因為空間的阻礙使得自山基不易與耗幕接近，從而不易起捕捉自山基的作用。因此趴，R2不宜太大。近年來研究表明，R1,R2為t?Bu時，其抗氧劑效率最高,原因是較大體積的t?Bu對酚輕基的立體保護作用,故大部份受阻酚抗氧劑都是2,6位為叔丁基取代的。但最近研究發(fā)現(xiàn)酚拜幕鄰位上具冇一個甲基和一個叔丁基的半受阻酚結(jié)構(gòu)抗氧效果更好。一方面叔丁基的空間位阻足以對酚為基提供保護，另一方面鄰位上甲基基團的抗氧反應(yīng)速率更快，因此增加了抗氧活性。而且在耐NOx著色與硫酯類輔助抗氧劑協(xié)同穩(wěn)定化方

5、面更具優(yōu)勢。2.1.2對位幕團R3的影響拜基上H脫離的難易在很大程度上受R3的影響。（1）當(dāng)R3為吸電子基團，如N02,COOH時，為基H的脫離較無取代基時容易。（2）當(dāng)R3為供電子基團，如Me,t?Bu時，釋基H的脫離較無取代基時容易。（3）R3為長鏈的烷基時，冇利于改進相容性，從而提高抗氧劑的效率。2.1.3分子結(jié)構(gòu)與相容性當(dāng)Rl,R2,R3為烷基或與聚合物結(jié)構(gòu)相似的基團時，能增加抗氧劑與聚合物的相容性。2.2分子量對抗氧劑的影響高分子材料在空氣中于220-350t熱加工時，必須用抗氧劑來防止加工過程中的氧化。因此，所用抗氧劑的熱穩(wěn)定性是非常亜要的。近年來研究表明，提拓分了量是改進抗氧劑

6、熱穩(wěn)定性及其效率的重要手段。但并不是分子量愈大愈好，而是存在著理想的分子量。具冇理想分子量的抗氧劑其效率最高。經(jīng)多年研究表明，對通用的抗氧劑其理想分子量在500-1000Z間，而對于高分了抗氧劑其分子量在1000-3000Z間。3抗氧劑之間的相互作用3.1協(xié)同效應(yīng)胺類或酚類抗氧劑與過氧化物分解劑相互配合，提高了材料的抗熱、抗氧化和抗老化性能，這是眾所周知的協(xié)同效應(yīng)。協(xié)同作用包括分子間的協(xié)同和分了內(nèi)的協(xié)同作用，Scott等提出了分了間的協(xié)同的均勻協(xié)同效應(yīng)和非均勻協(xié)同效應(yīng)的概念。均勻協(xié)同效應(yīng)是具冇相同機理但活性不同的2個化合物Z間的協(xié)同效應(yīng)；非均勻協(xié)同效應(yīng)是2個或兒個不同機理抗氧劑Z間的協(xié)同效應(yīng)

7、。分子內(nèi)的協(xié)同稱為自協(xié)同作用，它是一種穩(wěn)定劑含有多個官能團，彼此間有協(xié)同作用。當(dāng)酚類抗氧劑和硫類抗氧劑并用時，比酚類抗氧劑單獨使用時冇更高的長期防止氧化的效果。磷系抗氧劑可以分解過氧化氫，主要作為加工時的抗氧劑使川。山于加工溫度的不同，加工穩(wěn)定性有所差異。在通常的加工溫度下（200°C附近）磷系抗氧劑被使用，在高溫情況下，磷系抗氧劑和酚類抗氧劑并川，酚類抗氧劑可以捕捉過氧化氫，使得磷系抗氧劑更加穩(wěn)定，從而表現(xiàn)