抗氧劑的分類與應用

高分子聚合物在使用與貯存的過程中，由于受熱、光照、金屬離子催化、臭氧氧化等條件下，自身發生變色、老化、發硬發脆、自分解等現象，這種現象稱為老化。

一、如何防止或降低老化現象？

聚合物的老化是一種自動氧化反應，目前最常用的方法是在高分子聚合物加入抗氧劑，防止或阻緩高分子聚合物氧化工程。它可以捕捉活性游離基生成非活性游離基，或者分解氧化過程中的聚合物，使其終止鏈鎖反應。總之，抗氧劑的作用是延緩高分子材料的氧化過程，延長高分子材料使用壽命。

自動氧化反應具有自由基鏈式氧化機理和自動催化特性，聚合物老化時的自由基鏈反應過程如圖1，設定RH為有機物

由圖1的聚合物自動氧化過程可以看出自由基（R,ROO,RO,HO）和氫過氧化物（ROOH）是兩類加速氧化過程進行的有害中間產物。抗氧劑主要是消除或抑制這兩類中間產物，阻止聚合物氧化反應過程。

抗氧劑分為兩類：主抗氧劑和輔助抗氧劑。

主抗氧劑為自由基俘獲劑，也稱鏈終止劑，它的功能是俘獲自由基，使其不再參與氧化循環；輔助抗氧劑為氫過氧化物分解劑，它的作用分解氫過氧化物，使其成為無害的產物。

主抗氧劑通過偶合反應(即終止反應)或給出一個氫原子來阻止聚合物中的自由基的破壞作用。最常用的主抗氧劑是酚類，這類抗氧劑的最大優點是：對塑料顏色影響最小，不污染制品而應用廣泛，一般無毒或低毒，可用于接觸食品。而胺類抗氧劑為一類優秀的主抗氧劑，抗氧效率高。但在加工過程中會變色污染制品，且毒性較大，因此在要求衛生性的聚合物制品中一般不采用。

輔助抗氧劑可將主抗氧劑生成的仍具有一定活性的氫過氧化物分解，使其不再重新引發自動氧化反應。另外，輔助抗氧劑能夠抑制、延緩引發過程中自由基的生成，鈍化殘存于聚合物中的金屬離子。亞磷酸酯類和有機硫化物等輔助抗氧劑都屬于氫過氧化物分解劑。

主抗氧劑可單獨使用，但與輔助抗氧劑-起使用效果更好。如古德S-215或S-120屬于受阻酚類抗氧劑，與Y-213或Y-450等亞磷酸酯類協同作用，能達到1+1>2的效果，在抗氧化過程中，S-215酚類抗氧化劑捕捉過氧化自由基后又生成氫過氧化物(氫過氧化物可自動進行熱氧老化反應)，但酚類抗氧化劑不能分解氫過氧化物，而磷類抗氧化劑Y-213則能夠分解氫過氧化物，從而抑制材料的熱氧化降解。

受阻酚抗氧劑代表產品：古德S-215，S-120

另外，亞磷酸酯類抗氧化劑還可以提高材料的色澤穩定性和制品的耐候性。如果材料在加工過程中穩定性不好，蓄積在制品中的氫過氧化物則會成為光老化降解的引發源，因此不利于提高制品的耐候性，而將亞磷酸酯類抗氧劑與光穩定劑(如UV-1220、UV-1150)共同使用可以提高材料耐候性。亞磷酸酯類抗氧劑正朝高水解穩定性、高分子量及復合型抗氧劑的方向發展。?

亞磷酸酯抗氧劑代表產品：古德Y-213、Y-251、Y-310、Y-450和V-920，特別是Y-450，具有優異的抗水解性以及耐熱性，可與受阻酚抗氧劑協同使用，在烘箱老化和暴露于NOx期間提供優異的顏色穩定性，不含NP，使用量遠低于TNPP，Y-450在改善產品耐候性(紫外線破壞)方面亦能發揮顯著的效果。