抗热氧老化需要主辅抗氧剂复配，它的作用机理和配方设计戳这里↓
发布时间：2024-06-26
聚合物的的抗热氧老化主要通过添加抗氧剂来实现，抗氧剂根据其作用机理可分主抗氧剂和辅助抗氧剂两种，两种复配使用，具有协同作用，起到更好的抗热氧老化效果。
一、作用机理
1、主抗氧剂的作用机理
主抗氧剂能够与自由基 R·、ROO· 反应，捕获和清除活性自由基，使其转化为氢过氧化物，中断活性链的增长，消除树脂在高温、热、光条件下产生的自由基，达到保护聚合物的目的。具体作用方式如下：
氢的给予体，仲芳胺类和受阻酚类抗氧剂含有 -OH、=NH 基团，可向自由基提供氢原子，使活性自由基生成稳定自由基或氢过氧化物。
自由基捕获剂，苯醌类抗氧剂可与自由基反应，生成稳定的自由基。
电子给予体，叔胺类抗氧剂可向活性自由基提供电子，使其成为低活性负离子，终止自动氧化反应。
主抗氧剂可单独使用，但与辅助抗氧剂一起使用效果更好。
2、辅助抗氧剂的作用机理
辅助抗氧剂可将主抗氧剂生成的仍具有一定活性的氢过氧化物分解，使其不再重新引发自动氧化反应。
另外，辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成，钝化残存于聚合物中的金属离子。亚磷酸酯类和有机硫化物等辅助抗氧剂都属于氢过氧化物分解剂。
二、配方设计
1、抗氧剂的选用
抗氧剂的品种繁多，在选择时应注意如下几点。
A、相容性，相容性是指在用量范围内抗氧剂与树脂的融合性能，常用的受阻酚类和亚磷酸酯类与 PE 的相容性都好。
B、加工性能，树脂中加入抗氧剂后， 熔融黏度和螺杆的扭矩都可能发生变化，如抗氧剂的熔点与树脂相差悬殊，还可能产生抱螺杆和偏流现象，为此一般不选用熔点低于 100 ℃ 的抗氧剂品种。
C、污染性和卫生性，胺类抗氧剂为一类优秀的主抗氧剂，抗氧效率高。但在加工过程中会变色污染制品，且毒性较大，因此在要求卫生性的聚合物制品中一般不采用。
D、稳定性，胺类抗氧剂在光和氧的作用下会变色，抗氧剂 BHT 加工时易挥发分解，亚磷酸酯类易水解，受阻胺类在酸性物质中加热，会发生脱氢反应。以上这此都会影响抗氧化效果的发挥。
E、耐抽提性和挥发性，耐抽提性是指在制品中的抗氧剂溶解在与之接触液体中的难易程度，抗氧剂的相对分子质量越大，就越难以抽提。挥发性是指含有抗氧剂的聚合物制品在受热时，逸出制品的现象，熔点越高、相对分子质量越大的抗氧剂的挥发性就小。
2、主抗氧剂的选用
受阻酚类主抗氧剂因不污染制品，接近白色，无毒或低毒，在聚合物中最常用。加入量为 0.4 - 0.45 % 受阻胺类主抗氧剂的抗氧性很好，但易使聚合物制品着色并有毒性，在聚合物中应用较少。有时选用，也只能用于深色聚合物制品中。不同品种主抗氧剂协同加入比单一加入效果好，如受阻酚/受阻酚或者受阻胺/受阻酚类复合使用。
3、辅助抗氧剂的选用
亚磷酸酯类与主抗氧剂协同效果好，并具有一定的抗氧性，耐热、耐候及色泽均好，是常用的辅助抗氧剂，缺点为耐水性差，但可选新开发的耐水型。含硫化合物类辅助抗氧剂的应用不及亚磷酸酯类广，它与有些助剂搭配易产生硫污染，与 HALS 类光稳定剂有对抗作用。
4、主、辅抗氧剂的协同作用
辅助抗氧剂必须与主抗氧剂协同加入才具有抗氧作用，并可降低主抗氧剂的加入量，而其单独加入无抗氧效果。抗氧剂的复合类型为受阻酚/硫醚、亚磷酸酯/受阻酚等。复合抗氧剂品种为主/副抗氧剂之间的复合，主抗氧剂为酚类 1010、1076、264 等，副抗氧剂为亚磷酸酯 168。
转自——链塑网公众号
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