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有机材料抗氧剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-2 20:31:10
所有有机材料均有大气氧化问题,合成高分子对氧化降解特别敏感。防止它们的大气氧化,对许多常用的材料如橡胶、塑料、纤维、润滑油和石油制品是非常重要的。

食用油脂和食品的氧化不仅破坏了其营养价值,而且还会产生不愉快的气味和有害的过氧化物,当人们吃了这些氧化变质的食物时,会导致生病。故防止上述物质这种不希望的氧化是至关紧要的。

防止有机物氧化的方法很多,但加入有机材料抗氧剂则是有效和最方便的方法。因为这种加入,不须改变现有的生产工艺,同时已有许多有效的有机材料抗氧剂可供选用。

所谓抗氧剂(Antioxidant)是指那些能防止或阻缓有机材料氧化的化合物。早在1870年,Bogge首先用萘胺和对苯胺作为橡胶制品的抗降解剂(Antidegrader),而大大改进了橡胶的使用寿命。显然,上述二个化合物是属于今天的芳胺抗氧剂。

Moureon于1920年首先提出抗氧剂(Antioxidant)一词,而作为工业规模生产有机材料抗氧剂

则从1921年开始。由于近年来高分子工业迅速发展的需求,导致有机材料抗氧剂巨大发展。

在链式自动氧化增长反应中,聚合物中的烷基过氧基(ROO)是通过夺取氢的反应使反应链增长。因此,具有比聚合物中的氢更活泼的氢,而且反应后能生成稳定自由基的化合物可作为链终止剂。这类抗氧剂的典型化合物是酚类和芳香族胺类。

在塑料领域内主要使用酚类化合物作链终止剂。其作用是:捕获以氧原子为中心的自由基,如ROO、HO、RO,后者因为活性非常高,在富氧条件下均很快与O2作用转变成ROO。其主要机理包括:

(1)链终止供体机理

抗氧剂能够捕捉1~2个过氧自由基。过渡状态A和苯氧自由基B的稳定性愈高,链终止剂的效果越好。因此苯环上的置换位置最好为供电基,而且从自由基的稳定性考虑,邻位上必须有一定的空间位阻。以2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)为例,苯氧自由基在防止氧化的过程中进一步反应形成种种化合物。这些氧化产物会造成塑料着色等不利影响。

苯氧自由基(1)的偶合反应会使其捕捉的自由基数在化学计量上达不到两个。氧化产物(2)在160℃的高温可分解成自由基,起着链引发剂的作用,故在防止高温氧化时将其转变为无害产物是很重要的。



(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。

Cas号:101-02-0

海关编码HS:29209019.00

产品最重要的指标:无色至为微黄色液体

密度(ρ2525):1.183-1.192,折光率(η020):1.585-1.590,凝固点°C:19-24,氯化物(Cl- %):≤0.20

退税:目前退税为9%

原材料:苯酚、三氯氧磷、三氯化磷。



(2)链终止受体机理

烷基自由基加入稳定剂,主要因为烷基自由基不能有效地从稳定剂中提取氢原子,这类稳定剂主要有芳香族硝基和亚硝基化合物。在富氧条件下,烷基自由基与醌类化合物以及稳定自由基(硝酰自由基)的反应无重要性,因为烷基自由基迅速转化为过氧化自由基。只有在稀氧条件下,如在挤出机内,这些反应才具有重要性,甚至可能起主导作用。

(3)新型链终止抗氧剂

在稀氧条件下稳定烷基自由基变得重要,而传统的链自由基终止型抗氧剂不能起到俘获烷基自由基的作用。近年来开发出一种新型的抗氧剂,其机理基于所谓的“拉、推效应”,其特点是可以捕获两个大分子自由基,第一步是作为氢供体,第二步是与大分子自由基结合。

作为有害杂质的金属离子总是存在于高分子和有机材料中,它们是在合成、加工、包装、存放和使用过程中被引入上述材料的。某些金属离子通过单电子氧化、还原反应,加速了氢过氧化物的自由基方式的分解,从而加速了材料的自氧化反应。

特别是变价金属如Cu、Fe、Ni、Co、Ti、Cr等的存在更易促进材料的自氧化。因此,降低金属离子活性,能有效地防护高分子有机材料氧化。

其方法是把有害的金属离子络合物化,减少这些离子的催化氧化活性,使高分子有机材料免于氧化。例如,肟的有机物常用作铜离子的络合剂,可非常有效地防止电缆、电线的热氧化,其抗氧效率和受阻酚相当。


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