受阻酚类抗氧剂的发展方向

 

一、相对分子质量高

高分子材料通常是在高温下进行加工和应用，因此抗氧剂必须具有良好的热稳定性，由于高分子化合物具有低挥发性、抗萃取，特别是耐高温等优点，所以为了提高抗氧剂的相对分子质量，以提高其热稳定性是抗氧剂研究的新趋势。但相对分子质量不是越高越好，因为氧化主要发生在产物的表面，当表面受阻酚类抗氧剂耗尽后，产品中的受阻酚类抗氧剂能否及时迁移到表面也是非常关键，因此受阻酚类抗氧剂的相对分子质量通常在1500以下。例如，高分子量的抗氧剂1010比相对分子量低的抗氧剂1076在抗水解、抗迁移、抗萃取等方面有明显的提高。

 

二、反应性受阻酚类抗氧剂

抗氧剂除了在发挥稳定化作用时消耗外，还会在光热作用下发生变质或与其他化学物质发生反应，产品使用过程中因分子迁移被溶剂萃取而流失，降低受阻酚类抗氧剂的效能。因此，人们希望开发一种永久性稳定剂，即反应性抗氧剂，它能与单体聚合，将受阻酚基团接枝到聚合物链上，成为聚合物的一部分，合成高分子抗氧剂，以解决抗氧剂挥发、萃取、迁移的缺陷。这将是受阻酚类抗氧剂发展的另一个趋势。目前，现有的反应性受阻酚类抗氧剂有英国开发的NDPA和DENA，其分子中含有亚硝基，还有日本大内新兴化学公司开发的TAP、DAC和DBA，这是一系列含有烯丙基的酚类化合物。

 

三、复合型受阻酚类抗氧剂

到目前为止，虽然出现了大量的复合稳定剂，但其协同作用机理尚不清楚，因此人们主要根据经验和实际应用效果来选择聚合物稳定配方。生产的IrganoxB系列受阻酚类抗氧剂德国巴斯夫公司已实现工业化，取得了较好的效果。但随着对聚合物碳自由基清除剂理论的进一步研究，人们提出了一种新的三元复合抗氧剂配方：碳自由基清除剂+主抗氧剂+辅助抗氧剂]。如巴斯夫的HP2921(85%Irganox B921+15%HP136)、HP2225(85%Irganox B215+15%HP136)也可与光稳定剂联用进行光氧稳定化，由此发展而来的新一代稳定化配方将是未来聚合物抗老化配方的发展趋势之一。

 

四、环保型受阻酚类抗氧剂

为满足环境保护和人民健康的要求，近年来，更加建议尽量使用一些无毒的天然受阻酚类抗氧剂。然而，大多数天然抗氧剂的热稳定性较差，不适用于高分子合成工业。20世纪90年代初，Hof fmann Laroche公司首次报道了维生素E在聚烯烃中的抗氧化技术，研制出复合维生素E受阻酚类抗氧剂CF-120。由于抗氧化效果好、用量小，虽然价格昂贵，但稳定化配方整体成本并不高于传统配方，具有一定的市场竞争力，尤其是应用于与食品、药品接触的材料中，维生素E是迄今为止在聚合物加工工业中使用的合成天然受阻酚类抗氧剂中最成功的例子。

 

受阻酚类抗氧剂种类繁多，作用机理各异，通过复合使用，可以充分发挥每种受阻酚类抗氧剂的优势，将其劣势降低到最低程度，这是未来受阻酚类抗氧剂发展的大趋势。近年来发展迅速我国聚烯烃工业的发展将提高抗氧剂的性能，而在聚烯烃助剂中起重要作用的酚类抗氧剂将朝着多用途、复合化和环境友好化的方向发展。因此，认识和理解受阻酚类抗氧剂之间的相互作用，重视受阻酚类抗氧剂之间的协同效应是十分必要的。只有利用好抗氧剂之间的协同作用，才能事半功倍，获得性能优异的复合抗氧剂。