华东理工大学精品课程-高分子材料助剂、抗氧剂课件

1、第三章 抗氧剂Antioxidant孟鑫氧化？皮肤松弛、出现皱纹。油炸食品的“哈喇味” 。农用地膜脆化。轮胎的开裂。抗氧剂2本章主要内容前言抗氧剂的分类和主要作用机理抗氧剂性能评价方法主抗氧剂作用机理研究方法3在聚合物的整个寿命中，主要有两个老化时期。第一是聚合物的加工阶段，第二个劣化阶段是存储和使用过程中的长期热氧老化。 热氧老化为一自动氧化反应，聚合物按链式自由基机理进行具有自动催化特征的氧化反应，导致热氧降解 。聚合物的老化过程热以及机械剪切作用。氧的接触以及紫外线照射。链式自由基的自动催化反应。链的引发、链的传递、链的终止。5PP的氧化烷氧自由基的断裂 碳自由基的歧化反应 6 分子量减

2、小，并经红外检测可以看到双键和羰基的增多。因此，多用分子量减小的程度，和双键以及羰基出现的多少来体现材料的老化程度。烷过氧自由基的断裂 7抗氧剂的作用机理聚合物的自氧化过程以及抗氧剂抗氧化过程主抗氧剂加工稳定剂辅助抗氧剂8酚类抗氧剂稳定机理及典型代表102烷基多酚 抗氧剂2246的化学结构 制备方法 抗热稳定性高、抗氧效果好、不污染、不着色、不喷霜、油溶性好、不易挥发损失。123半受阻酚类14亚磷酸酯类辅助抗氧剂结构通式：作用机理： 在低温下，亚磷酸酯抗氧剂无气味，不污染制品，有很好的耐变色性。特 征：15Irgafos B系列 季戊四醇类双亚磷酸酯良好的耐热性和耐色变性。较高的分子量、优良的

3、加工稳定性和耐色变性。16碳自由基捕获剂型抗氧剂（加工抗氧剂） 碳自由基捕获剂能够对加工过程中所产生的大量以碳为中心的碳自由基进行捕获，使得聚合物的自氧化过程在一开始就受到限制。同时，碳自由基捕获剂的使用可以降低受阻酚类抗氧剂的使用，从而能够改善产品的颜色稳定性。所以，开发碳自由基捕获剂型稳定剂具有重大而深远的现实意义。17双酚单丙烯酸酯类碳自由基捕获剂作用机理：18烯丙基取代的受阻酚类碳自由基捕获剂作用机理：此类抗氧剂的合成收率很低，目前没有工业应用前景。20苯并呋喃酮类碳自由基捕获剂作用机理：21包含苯并呋喃的复合型抗氧剂ProductComponentsIrganox HP 221515

4、%HP136, 85%Irganox1010/ Irgafos 168(1:2)Irganox HP 222515%HP136, 85%Irganox1010/ Irgafos 168(1:1)Irganox HP 241115%HP136, 85%Irganox1076/ Irgafos 168(2:1)Irganox HP 292115%HP136, 85%Irganox3114/ Irgafos 168(1:1)Irganox XP 420HP136, Irganox1010, Irganox , Irgafos P-EPQIrganoxXP 620HP136, Irganox1010,

5、 Irganox 126苯并呋喃酮类抗氧剂对聚丙烯加工稳定性的影响23抗氧剂性能评价方法加工热稳定性测试方法 (1) 熔体流动速率方法 (2) (3) 黄色指数法 体现不同的加工条件对分子量变化的影响，可以根据不同的需求来选择不同的加工条件。体现抗氧化产物的影响。流变方法24TBF1OXBF1MXBF1PXBF1TBF2OXBF2ANBF2Rate constant Kr(106M-1s-1)6.26.22.836.16.09.0R1R2R3TBF1H4-CH3tert-C4H9OXBF13-CH34-CH3tert-C4H9MXBF12-CH34-CH3tert-C4H9PXBF12- CH

6、35-Htert-C4H9TBF2H4- CH3CH3OXBF23-CH34-CH3CH3ANBF2H4-OCH3CH3 2位甲基取代阻碍了叔丁氧自由基对于类平面结构苯并呋喃酮类抗氧剂的进攻。 母体苯环上5位甲基或叔丁基的改变对苯并呋喃酮与叔丁氧自由基反应的速率常数影响不大。 3取代苯环上活泼氢对位（即4位）强供电子甲氧基的引入，提高了苯并呋喃酮类抗氧剂与叔丁氧自由基的反应活性。苯并呋喃酮类抗氧剂结构对其性能的影响26不同结构苯并呋喃酮所稳定聚丙烯多次挤出的MFIR1R2R3TBF1H4-CH3tert-C4H9OXBF13-CH34-CH3tert-C4H9MXBF12-CH34-CH3te

7、rt-C4H9PXBF12- CH35-Htert-C4H9TBF2H4- CH3CH3OXBF23-CH34-CH3CH3ANBF2H4-OCH3CH327苯并呋喃酮所稳定聚丙烯熔体黏度温度曲线R1R2R3TBF1H4-CH3tert-C4H9OXBF13-CH34-CH3tert-C4H9MXBF12-CH34-CH3tert-C4H9PXBF12- CH35-Htert-C4H9TBF2H4- CH3CH3OXBF23-CH34-CH3CH3ANBF2H4-OCH3CH328抗氧剂作用机理研究方法 DPPH自由基比色法 紫色，515-520nm处具有明显吸收。 DPPH乙醇溶液的波长扫描图 30没有自由基捕获剂存在时，自由基稳定存在。其特征波长处的吸收不衰减 不同抗氧剂添加进入之后，自由基获得氢转化成分子状态，其特征波长处的吸收减弱。 DPPH乙醇溶液时间扫描图 抗氧剂-DPPH乙醇溶液的时间扫描图 31激光闪光光解法 利用一定强度的激发光源入射到所研究的样品体系，然后用动力学检测系统记录下被激发的样品体系随时间的演变过程。32自由基反应之前的可见光谱，在可见光范围内没有吸收。自由基反应之后在可见光范围内出现明显的吸收。苯并呋喃酮过氧化二叔丁基乙腈溶液的紫外可见吸收光谱氮气中苯并呋喃酮OXB