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受阻酚类抗氧剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-12-28 13:26:28
在抗氧剂作用机理中,链终止剂是抗氧剂体系的主体,称为主抗氧剂,聚丙烯适用的主抗氧剂是酚类,按其结构又可分为单酚、双酚、三酚、多酚、对苯二酚、硫代双酚等类型,酚类主要是在受阻酚类结构中,酚羟基由于受邻对位叔丁基斥电子作用的影响,活泼性明显增强,易于提供活性H原子而结合过氧化自由基,酚本身形成的自由基物种具有低活性和高稳定性。

受阻酚类抗氧剂是具有空间受阻结构的酚类化合物。系链终止型抗氧剂的主要类型。根据分子中受阻酚官能团的数量一般分为一元受阻酚和多元受阻酚。受阻酚类抗氧剂多用于塑料制品,与亚磷酸酯、硫醚等辅助抗氧剂显示协间效果。有代表性的品种有2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、抗氧剂lU1U、抗氧剂lU6等。

酚基自由基经一系列转变后再结合一个ROO自由基生成醌式过氧化物,其热稳定性较差;或自聚成对苯醌式过氧化物,呈现颜色,通常为黄色,结果在聚丙烯制品中产生色污,所以酚类在应用上有一定的局限性。

酚类抗氧剂的常用品种有抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA等;作为酚类抗氧剂基本品种2,6-二叔丁基酚(BHT),由于分子量低、挥发性大,且有泛黄变色等缺点,目前用量正逐年减少。

以1010、1076为代表的高分子量受阻酚品种消费比例逐年提高,成为酚类抗氧剂市场上主导产品。

随着科技发展,许多非对称受阻酚抗氧剂正在不断开发与生产,与传统产品相比显示出更优异的抗热稳定性和耐变色性,代表了当今世界聚合物抗氧化领域的大趋势,具有这种结构的新型抗氧剂有Cyanoxl1790、Irganox245、SumilizerGA/MarkAO-80等。

此外为了顺应再生塑料和工程塑料加工的要求,高分子量和高效能抗氧剂成为今后发展的主流之一,如Topanol205、AntioxidantHPM-12和Irganox1425等。



(抗氧剂、稳定剂TPPi)主要原材料是苯酚、三氯氧磷、三氯化磷,其中三氯氧磷、三氯化磷属于剧毒化学品,国家管制化学品。通过原材料苯酚、三氯氧磷、三氯化磷配料,采用三氯氧磷直接法(又称热法) 和三氯化磷间接法(又称冷法)。

根据国家相关规定,目前tppi以9类危险品出口。

(抗氧剂、稳定剂TPPi)主要适用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs树脂、环氧树脂、合成橡胶等的抗氧稳定剂,用于聚氯乙烯制品中作螯合剂。


聚合型和反应型受阻酚类抗氧剂品种开发也非常活跃,Silanox是最新上市的聚合型酚类抗氧剂;酚类抗氧剂Anox20,主要用于聚烯烃和苯乙烯类聚合物,具有极好的抗氧化能力;Luchemao-R300产品中带有反应性肼官能团,能在加工条件下直接键合到聚合物主链上,保持持久的抗氧稳定效果,成为目前效能最好的反应型受阻酚类抗氧剂。

聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。

受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导意义。

受阻酚类抗氧剂的作用机理。聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。

在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00 .,使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。


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