抗氧剂最近研究进展和应用.doc

论支集 抗氧剂最近研究进展和应用 潘江庆 (中国科学院化学研究所。北京，t∞oso) 摘要世界每年约生产高分子材料2x 1Get。它们中的大部分均要各种穗定刺未防止其 老侣。走量的有机物(包括高分子、食用油庸、食品、石油制品争润滑油)都有大气氧化同题。防止 这些有机材料氧化方法很多。但加入抗氧荆刖是当今最有效和最方便的方法。本文介绍了抗氧荆 的作用机理，最有效的组合。理想的分子量以及高分子抗氧剂、反应型抗氧荆、多功能抗氧荆和生 物抗氧荆方面的必威体育精装版进展。近期抗氧剂发展倾向是无毒的抗氧荆将代替有毒的，更注毒合成理想 分子量的、高分子化的、多功能化的争反应型的抗氧剂。对生骑抗氧剂也将更详细地研究。对抗 氧剂在高分子热氧化防护，在润滑油、食品工业和医疗保健中应用也作了讨论。 关键词抗氧荆 受阻酚芳胺有机物氧化高分子热氧穗定化 l前言 工业迅速发展，抗氧剂也得到飞速的发展。 本文将介绍抗氧剂近期研究的进展和应用。 所有有机材料均有大气氧化问题．合成 高分子对氧化降解特gⅡ敏感。故防止它们被大 2有机材料的热氧化机理和抗氧剂作 气氧化．对许多常用的材料如橡胶、塑料、纤 用机理研究的进展 维、石油制品和润滑油等是非常重要的““。另 经过近50年详尽的研究，包括高分子 一方面，食用油脂和食品的氧化不仅破坏了 材料在内的有机材料的氧化．一般认为是自 其营养价值，且会产生不愉快的气味和有害 由基的自氧化反应过程，大气中的氧。环境 的过氧化物．当人们吃了这些氧化变质的食 温度增加和某些金属离子杂质将加速这种 物。会导致生病。故防止上述物质这种不希 反应n’’J’’n1： 望的氧化是至关紧要的”“圳。防止有机物氧 链引发反应： 方便的“-s．7*121。因为这种方法，不须改变现有 RR：：±RR：：：?等 化方法很多，加入抗氧剂贝Ⅱ是当今最有效和最 一R—JL_．+R．’ 4-㈣OH 的生产工艺，同时已有许多有效的抗氧剂可供 链增长反应： 选用”””l。所谓。抗氧剂1(Aui,埘dant)是指 R·+Q———一R O O 矗一O—O·+R—H—————呻ROOH+R· 那些能防止或阻缓有机材料氧化的化舍物。旱 ROOH————·———·RO‘●·OH 在1870年，Bo船一“ 首先甩p一萘胺和对苯 R—H R 4-珏O 二胺作为橡胶制品的抗降解剂(AmldeFader)． R—H+RO·—————·R·4-ROH 从而太大延长橡胶制品的寿命。显然，上述 R—O·———·健切断．分子产物 二十化合物是属于今天的芳胺抗氧剂。 链终止反应： 氧剂刚真1921年开始”I。近年来随着高分子 冀r少鞠雌煳 Moar∞n于1920年首先提出抗氧剂 ROO·+R∞·、 (^商商da眦)一词”；而作为工业规模生产抗  论文集 能抑止或阻缓上述氧化链反应的物 光稳定剂，虽是最有效的光稳定剂。但不是 质，均可作为抗氧剂来应用。经过近30年 最有效的抗氧荆。稳定自由基的捕获剂现 的研究，发展了五种方法(也就是五类抗氧 已广泛地用作自由基聚台物的阻聚剂和分 剂)可有效地防止有机高分子材料的热氧 子量调节荆“’-nq。 化t1．，．7J。 o 2．2电子给予剂(Electr∞D【m％) 2．1 自由基的俘获和清除痢(Free Radical 某些叔胺可按下式的给电子作用切断自 traper．scave嘴,er) 由基自氧化的链反应，从而保护了有机高分 当一个化合物能和上述氧化反应中所产 子材料免于氧化： 生的自由基反应。产生不再引发自由基链自 R00·+At-N—K—ROO：。Ar一对一岛’ 氧化反应物质。从而打断了自由基链反应，因 有趣的发现是：古有叔胺的受阻胺如 而防止了有机物的氧化。具有自由基俘获功 GW一608、Gw一650，具有极高的抗氧化效 能的抗氧剂有炭黑、某些亚硝基化合物 率“1，显然。这和上述化台物中舍有叔胺的 (nitrmo)和稳定自由基化合物： 电子给予作用有关。 _ N七cH，一C一0一(由H)， 5 K CW一608 文 眦如一。c-o-岐蝴0 7、 GW一650 几个具有电-T-给予作用功能抗氧剂的分 子结构列举如下： co-N静一Oc-c．n．矢n6N—R o·N-N-岔N—N-o 》@》一铷≤H≥”@H≥¨铷乇。 眦^O伽一霹～‘。泠R眦．☆-伽一母～ ”V～ ．：w伽：． 炭黑的特殊结构，使它具有自由基俘获、 2．3 质子给予帮(Proton D咖) 紫外光屏蔽和激发态能量的猝灭功能。它已广 受阻酚和芳胺是最有效的抗氧荆””“ 。 泛地用作橡胶轮胎的抗氧剂和补强剂。古2％ 其作用机理是通过质子给予而破坏自由基自 炭黑的聚乙烯和30％炭黑的轮胎其户外使用 氧化链反应而实现的： 痔命分别达∞年、