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抗氧劑除了具有抑制高分子材料氧化這一主要功能之外,還兼具一系列輔助的但又 是不可缺少的其他方面的性能(大致可分為化學、物理和毒性三個方面)。

能否滿足這些性能要求,往往是判斷抗氧劑化合物是否具有實際應用價值的重要條件,但抗氧劑的這些輔助性能中究竟哪個更為重要,則取決於所要穩定的高聚物及其最終應用等具體情況。


許多有特殊要求的塑料或添加劑(如用作食品的包裝材料),其所用抗氧劑的毒性就成為其是否適用的至關重要的條件。不過,目前各國對毒性的評價和要求並不相同,而且對各種塑料毒性的評價標準往往也只是由各添加劑生產商提供。

對化學性能的要求


污染性(變色性)

抗氧劑應該是無色的,且在長期使用後基質可能出現的色污現象應儘量地少。芳香 胺類化合物由於具有較強的污染性,因此這類抗氧劑很少用於熱塑性塑料。但採用受阻酚類抗氧劑時,往往也能觀察到某些色污現象(一般出現泛黃現象)。

從化學角度看, 這是由抗氧劑的氧化產物造成的。因此,即使對某些基質如聚烯烴和聚縮醛等老化後不易變色的高聚物,在加用抗氧劑後也常見到變色現象。對於聚氨酯、聚碳酸酯和苯乙烯類高聚物等塑料製品,在採用可能具有污染性的添加劑之後,其基質的變色程度將會更加嚴重。

然而,出現泛黃現象的起因是來自基質本身,還是添加劑,取決於實際的老化條件,如熱、輻射、鹼或可導致所謂 「氣體變色(gasfading)」的工業廢氣等。在成型加工過程或老化試驗中,抗氧劑所造成的色污一般並不主要,而對易變色的基質來說,則可因基質本身變色的內在因素而加重其污染性。

在室外和耐候老化條件下,所觀察到的變色效應是比較複雜的。取代酚與過氧化物自由基的反應產物的耐光性較低,通常在強光照(陽光直接照射或氙氣燈照射試驗)的條件下往往觀察不到變色效應。

然後,在非直接光照(如隔着玻璃的室內光線)的條件下,經過幾周或幾個月之後,就會出現一定程度的泛黃,但一旦處在強光短時間的照射之後,上述泛黃現象又會自行消失。由此可見,導致這種變色的原因是較為複雜的。不過,對於許多類型的變色均可通過添加某種亞磷酸酯或硫醚的辦法予以克服。

熱穩定性

抗氧劑應能適應塑料的合成和加工條件的要求。實際採用的各種抗氧劑在300~320℃的溫度下,都具有令人滿意的短時間熱穩定性。

水解穩定性

某些工業抗氧劑屬於有機羧酸酯類,這種抗氧劑中的酯基在一定的條件下不易水 解。

但是亞磷酸酯類抗氧劑的水解穩定性卻差得多,因此,此類抗氧劑在儲存和使用時 對於其水解的可能性應予以足夠的重視。為解決亞磷酸酯抗氧劑工業應用中可能出現的水解,一般可採取以下三種措施:儘量採用高純度的芳香族亞磷酸酯抗氧劑,這是因為芳香族亞磷酸酯的水解穩定性優於脂肪族亞磷酸酯;通過摻合少量鹼的辦法改善其儲存穩定性;設法摻合一定量的防水蠟或其他適當的憎水化合物。

來源:互聯網

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