×

抗氧化剂选择的关键因素

hqy hqy 发表于2025-07-31 16:49:36 浏览22 评论0

抢沙发发表评论

一、 抗氧化剂概述

抗氧化剂（又称防老剂）是一类能有效延缓或抑制聚合物（如橡胶、塑料、化纤）氧化老化过程的化学物质。仅需少量添加，即可显著延长聚合物材料的使用寿命，广泛应用于橡胶、塑料、化纤、化工及食品加工等领域。

二、 选择抗氧化剂的核心考量

选择抗氧化剂需综合考虑材料种类与型号、加工条件、其他助剂、产品使用环境与寿命等因素。核心选择标准如下：

1.色彩稳定性与污染性：

硫酚类抗氧剂1520

芳香胺类抗氧化剂效率高，但易导致严重变色和污染，不适用于浅色制品（常用于橡胶）。酚类抗氧化剂通常为无污染型，适用于无色或浅色制品，但部分品种仍可能发生轻微泛黄。可通过添加亚磷酸酯或硫化物（如硫醚）来减轻胺类抗氧化剂的变色问题。

2.物理与化学稳定性：

受阻胺光稳定剂HALS292

热稳定性：应能承受加工（通常需满足300-320℃短时热稳定性）和使用温度，挥发损失少，不分解。光/氧稳定性：在光和氧作用下保持稳定，胺类易变色（程度因种类而异），对苯二胺衍生物尤其敏感。化学稳定性：

受阻酚在酸性条件下易发生脱烃反应而失效。

亚磷酸酯类易水解。

受阻胺光稳定剂（HALS）为低碱性，配方中应避免酸性助剂，制品不宜用于酸性环境。

惰性：不与聚合物、其他助剂发生有害反应，不腐蚀设备。

3.相容性与迁移性：

大分子耐迁移亚磷酸酯抗氧剂4025

相容性：抗氧化剂与聚合物基体的相容性至关重要，取决于化学结构、聚合物极性、温度等。相容性差会导致“喷霜”（抗氧化剂析出至表面）。固体抗氧化剂的熔点应高于聚合物加工温度以确保熔融分散。理想情况下，抗氧化剂应能迁移并富集在易氧化的区域（如晶区边界）。迁移性（流动性）：制品表面氧化是主要问题，需要抗氧化剂适度迁移至表面发挥作用。但迁移过快、过多会导致挥发或被介质萃取的损失。应选择分子量较大、熔点适中的品种，并根据使用环境确定用量。

4.溶解性与乳化性：

水性乳液抗氧剂520L

在合成阶段添加时，需考虑抗氧化剂在单体、溶剂或辅助抗氧化剂（如亚磷酸酯、硫醚）中的溶解度。对于乳液聚合体系（如ABS），抗氧化剂需能乳化后使用。用于户外或日用品时，需关注其在水或溶剂中的溶解性。

5.加工性能影响：

添加抗氧化剂可能改变树脂熔体粘度和螺杆转矩。若抗氧化剂熔点远低于加工温度（>100℃），建议先制成母粒再与树脂混合，以避免分散不均、偏流和降低加工效率。

6.挥发性与安全性（毒性/环保性）：

应选择挥发性低的产品以减少加工和使用过程中的损失。必须选用无毒或低毒、无尘或低尘的品种，确保在加工、制造、使用及废弃过程中对人体、动植物安全，对空气、土壤和水系统无污染。

三、 特殊材料与应用注意事项

高敏感材料：聚烯烃（尤其是PP）对氧化极为敏感，常在合成阶段即添加抗氧化剂。其氧化遵循自由基链式反应，金属离子（如Cu²⁺）会催化过氧化氢分解加速降解。当接触铜或使用含催化金属离子的添加剂时，需联合使用铜抑制剂（金属钝化剂）。此原则同样适用于含不饱和双键的橡胶和纤维素衍生物。橡胶敏感性：二烯橡胶氧化敏感性高。低硫硫化橡胶的抗氧化性优于高硫体系。结构影响：线型结构聚合物通常比支化结构抗氧化性更好。分子量分布越宽，越易氧化。温度影响：温度升高显著加剧氧化降解。

 您阅读本篇文章共花了：