為什么抗氧劑是事后諸葛亮

有篇文獻(xiàn)說(shuō)，抗氧劑都是弱的還原劑。為什么不是強(qiáng)的還原劑呢？強(qiáng)還原劑不是效果更明顯嗎？

大家都在知道，受阻酚和受阻胺都是一種弱的還原劑，它們的受阻結(jié)構(gòu)不僅僅是在它們提供（或叫失去）氫原子后還能不具有氧化性（進(jìn)攻性），而且也是防止這類抗氧劑或光穩(wěn)劑不被氧氣奪去氫原子。這類受阻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化助劑并不主動(dòng)出擊去消耗氧氣，而是等到聚合物被氧化成烷基自由基RO·或者烷基過(guò)氧化物ROOR’后，才去發(fā)揮其抗氧作用。也就是說(shuō)，這類穩(wěn)定化助劑其實(shí)都是事后諸葛亮！但是，這種不主動(dòng)抗氧的機(jī)制也是有其道理的。試想，在有大量氧氣存在的場(chǎng)合，比如在使用過(guò)程中，如果抗氧劑是強(qiáng)還原劑，那么有多少抗氧劑也不夠氧氣消耗。于是，抗氧劑由治“未病”改為治“已病”。其實(shí)，抗氧劑本身也是具有再生能力的。這樣，我們添加少量的抗氧劑，就可以保護(hù)塑料免遭氧化了。

有一種情形是塑料包裝瓶中的內(nèi)容物不能被氧化，如食品和藥品。這時(shí)，塑料容器中的抗氧就必須是“阻擊戰(zhàn)”。一方面，要提高瓶子的阻氧能力，另一方面在瓶子的塑料中添加大量抗氧劑和帶碳碳雙鍵的有機(jī)物以消耗氧氣。此時(shí)的抗氧是主動(dòng)抗氧。這樣的抗氧劑一般叫做除氧劑（oxygen scavenger），而不叫抗氧劑（antioxidants）。

抗氧劑

高分子材料，無(wú)論是天然的還是合成的，在成型、貯存、使用過(guò)程中都會(huì)因?yàn)楦鞣N原因發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，逐步氧化降解失去使用價(jià)值。為了延長(zhǎng)高分子材料的壽命，抑制或延緩聚合物的氧化降解，為有效的措施是添加抗氧劑?？寡鮿┦蔷酆衔锓€(wěn)定劑的重要分支，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、化纖高分子材料及是有化工和食品加工中。

抗氧劑是指對(duì)高聚物受氧化并出現(xiàn)老化現(xiàn)象能起到延緩作用的一類化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時(shí)，就可延緩或抑制聚合物氧化過(guò)程的進(jìn)行，從而阻止聚合物的老化并延長(zhǎng)其使用壽命，又被稱為“防老劑”。

抗氧劑的常見(jiàn)品種和選用原則

塑料加工中添加少量抗氧劑，可以阻止或延遲老化的過(guò)程，從而延長(zhǎng)塑料制品的使用壽命。

選用抗氧劑時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)塑料材料的種類及型號(hào)、加工設(shè)備及工藝條件、其它化學(xué)添加劑的品種及加入量、制品的使用環(huán)境及期限等因素綜合確定。

選用原則

相容性

塑料聚合物與抗氧劑的相容性往往較差，通常是在高溫下將抗氧劑與聚合物熔體結(jié)合，聚合物固化時(shí)將抗氧劑分子相容在聚合物分子中間。在配方用量范圍內(nèi)，抗氧劑在加工溫度下要熔融。要特別注意，設(shè)計(jì)配方時(shí)，選用固體抗氧劑、光穩(wěn)定劑的熔點(diǎn)或熔程上限，不應(yīng)低于塑料聚合物的加工溫度。

遷移性

塑料制品，尤其是表面積與體積比（或質(zhì)量比）數(shù)值較小的制品，氧化主要發(fā)生在制品的表面，這就需要抗氧劑連續(xù)不斷地從塑料制品內(nèi)部遷移到制品表面而發(fā)揮作用。

但如果向制品表面的遷移速度過(guò)快，遷移量過(guò)大，抗氧劑就要揮發(fā)到制品表面的環(huán)境中，或擴(kuò)散劑與制品表面接觸的其它介質(zhì)中而損失，這種損失事實(shí)上是不可避免的，設(shè)計(jì)配方時(shí)加以考慮。

當(dāng)抗氧劑品種有選擇余地時(shí)，應(yīng)選擇分子量相對(duì)較大、熔點(diǎn)適當(dāng)高的品種，并且要以嚴(yán)酷使用環(huán)境為前提確定抗氧劑的使用量。

穩(wěn)定性

抗氧劑在塑料材料中應(yīng)保持穩(wěn)定，在使用環(huán)境下及高溫加工過(guò)程中揮發(fā)損失少，不變色或不顯色，不分解（除用于加工熱穩(wěn)定作用的抗氧劑外），不與其它添加劑發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng)，不腐蝕機(jī)械設(shè)備，不易被制品表面的其它物質(zhì)所抽提。

加工性

塑料制品加工時(shí)，加入抗氧劑對(duì)樹脂黏度和螺桿轉(zhuǎn)矩都可能發(fā)生改變?？寡鮿┡c樹脂熔融范圍如果相差較大，會(huì)產(chǎn)生抗氧劑偏流或抑螺桿現(xiàn)象。

抗氧劑的熔點(diǎn)低于加工溫度100℃以上時(shí)，應(yīng)先將抗氧劑制成一定的母粒，再與樹脂混合加工制品，以避免因偏流造成制品中抗氧劑分布不均及加工產(chǎn)量下降。

環(huán)境和衛(wèi)生性

抗氧劑應(yīng)無(wú)毒或低毒，無(wú)粉塵或低粉塵，在塑料制品的加工制造和使用中對(duì)人體無(wú)有害作用，對(duì)動(dòng)物、植物無(wú)危害，對(duì)空氣、土壤、水系地?zé)o污染。對(duì)食品包裝盒、兒童玩具、一次性輸液等間接或直接接觸人體的塑料制品，不僅應(yīng)選用已通過(guò)美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)檢驗(yàn)并許可，或歐共體委員會(huì)法令允許的抗氧劑品種，而且加入量應(yīng)嚴(yán)格控制在大允許限度之內(nèi)。

主要產(chǎn)品

★ 抗氧劑1010

白色流動(dòng)性粉末，熔點(diǎn)120~125℃，毒性較低，是一種較好的抗氧劑。在PP中應(yīng)用較多，是一種熱穩(wěn)定性高、非常適合于高溫條件下使用的助劑。另外，也可以用于其它大多數(shù)樹脂。一般加入量不大于0.5%。

★ 抗氧劑1076

白色或微黃結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)為50~55℃，無(wú)毒，不溶于水，可溶于苯、丙酮、乙烷和酯類等溶劑?？勺鳛镻E、PP、PS、PVC、PA、ABS和丙烯酸等樹脂的抗氧劑。具有抗氧性好、揮發(fā)性小、耐洗滌等特性。一般用量不大于0.5%。

★ 抗氧劑168

白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)183~187℃。不著色、不污染、耐揮發(fā)性好。是輔助抗氧劑，與主抗氧劑1010或1076復(fù)配有很好的協(xié)同效應(yīng)。可用于PE、PP 、PVC、PS、PA、PC、ABS等。

★ 抗氧劑CA

白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)180~188℃，毒性低，溶于丙酮、乙醇、甲苯和乙酸乙酯。適合于PP、PE、PVC、ABS和PA樹脂。一般用量不超過(guò)0.5%。

★ 抗氧劑164

白色或淺黃色結(jié)晶粉末或片狀物。熔點(diǎn)在70℃，沸點(diǎn)在260℃左右，無(wú)毒。用于多種樹脂中，用途廣泛。更適合用于食品包裝成型用料(PP、PE、PVC、ABS、聚酯和PS)。一般用量為0.01%~0.5%。

★ 抗氧劑DNP

淺灰色粉末，熔點(diǎn)230℃左右，易溶于苯胺和硝基苯中，不溶于水。適合于PE、PP、HIPS和ABS樹脂，除具有抗氧效能外，還有較好的熱穩(wěn)定作用和抑制銅等金屬的影響。一般用量應(yīng)不超過(guò)2%。

★ 抗氧劑DLTP

白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)在40℃左右，毒性低，不溶于水，能溶于苯、四氯化碳、丙酮。用于PE、PP、ABS和PVC樹脂的輔助抗氧劑，可改變制品的耐熱性和抗氧性。一般用量為0.05%~1.5%。

★ 抗氧劑TNP

淺黃色粘稠液體，凝固點(diǎn)低于-5℃，沸點(diǎn)大于105℃，無(wú)味，無(wú)毒，不溶于水，溶于丙酮、乙醇、苯和四氯化碳。適合于PVC、PE、PP、HIPS、ABS、聚酯等樹脂，高溫中抗氧化性能好。使用量不超過(guò)1.5%。

★ 抗氧劑TPP

淺黃色透明液體，凝固點(diǎn)19~24℃，沸點(diǎn)220℃，溶于醇、苯、丙酮。適合于PVC、PS、PP和ABS樹脂的輔助抗氧劑。使用量應(yīng)不超過(guò)3%。

★ 抗氧劑MB

淡黃色粉末，熔點(diǎn)大于285℃，溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于水和苯。適合于PE、PA和PP樹脂的抗氧劑;不污染，不著色，可用于白色或艷色制品。用量不超過(guò)0.5%。

★ 抗氧劑264

外觀為白色結(jié)晶體。熔點(diǎn)69~71℃;密度1.048 g/cm3(20℃);折光率1.4859(75℃)。常溫下溶于甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、石油醚、苯;不溶于水、甘油、丙二醇。無(wú)臭、無(wú)味，具有良好的熱穩(wěn)定性。作通用型酚類抗氧劑。廣泛用于高分子材料中。