受阻酚類抗氧化劑的發(fā)展方向

一、相對(duì)分子質(zhì)量高

高分子材料通常是在高溫下進(jìn)行加工和應(yīng)用，因此抗氧劑必須具有良好的熱穩(wěn)定性，由于高分子化合物具有低揮發(fā)性、抗萃取，特別是耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，所以為了提高抗氧劑的相對(duì)分子質(zhì)量，以提高其熱穩(wěn)定性是抗氧劑研究的新趨勢(shì)。但相對(duì)分子質(zhì)量不是越高越好，因?yàn)檠趸饕l(fā)生在產(chǎn)物的表面，當(dāng)表面受阻酚類抗氧劑耗盡后，產(chǎn)品中的受阻酚類抗氧劑能否及時(shí)遷移到表面也是非常關(guān)鍵，因此受阻酚類抗氧劑的相對(duì)分子質(zhì)量通常在1500以下。例如，高分子量的抗氧劑1010比相對(duì)分子量低的抗氧劑1076在抗水解、抗遷移、抗萃取等方面有明顯的提高。

二、反應(yīng)性受阻酚類抗氧劑

抗氧劑除了在發(fā)揮穩(wěn)定化作用時(shí)消耗外，還會(huì)在光熱作用下發(fā)生變質(zhì)或與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)品使用過程中因分子遷移被溶劑萃取而流失，降低受阻酚類抗氧劑的效能。因此，人們希望開發(fā)一種永久性穩(wěn)定劑，即反應(yīng)性抗氧劑，它能與單體聚合，將受阻酚基團(tuán)接枝到聚合物鏈上，成為聚合物的一部分，合成高分子抗氧劑，以解決抗氧劑揮發(fā)、萃取、遷移的缺陷。這將是受阻酚類抗氧劑發(fā)展的另一個(gè)趨勢(shì)。目前，現(xiàn)有的反應(yīng)性受阻酚類抗氧劑有英國(guó)開發(fā)的NDPA和DENA，其分子中含有亞硝基，還有日本大內(nèi)新興化學(xué)公司開發(fā)的TAP、DAC和DBA，這是一系列含有烯丙基的酚類化合物。

三、復(fù)合型受阻酚類抗氧劑

到目前為止，雖然出現(xiàn)了大量的復(fù)合穩(wěn)定劑，但其協(xié)同作用機(jī)理尚不清楚，因此人們主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用效果來選擇聚合物穩(wěn)定配方。生產(chǎn)的IrganoxB系列受阻酚類抗氧劑德國(guó)巴斯夫公司已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，取得了較好的效果。但隨著對(duì)聚合物碳自由基清除劑理論的進(jìn)一步研究，人們提出了一種新的三元復(fù)合抗氧劑配方：碳自由基清除劑+主抗氧劑+輔助抗氧劑]。如巴斯夫的HP2921(85%Irganox B921+15%HP136)、HP2225(85%Irganox B215+15%HP136)也可與光穩(wěn)定劑聯(lián)用進(jìn)行光氧穩(wěn)定化，由此發(fā)展而來的新一代穩(wěn)定化配方將是未來聚合物抗老化配方的發(fā)展趨勢(shì)之一。

四、環(huán)保型受阻酚類抗氧劑

為滿足環(huán)境保護(hù)和人民健康的要求，近年來，更加建議盡量使用一些無毒的天然受阻酚類抗氧劑。然而，大多數(shù)天然抗氧劑的熱穩(wěn)定性較差，不適用于高分子合成工業(yè)。20世紀(jì)90年代初，Hof fmann Laroche公司首次報(bào)道了維生素E在聚烯烴中的抗氧化技術(shù)，研制出復(fù)合維生素E受阻酚類抗氧劑CF-120。由于抗氧化效果好、用量小，雖然價(jià)格昂貴，但穩(wěn)定化配方整體成本并不高于傳統(tǒng)配方，具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，尤其是應(yīng)用于與食品、藥品接觸的材料中，維生素E是迄今為止在聚合物加工工業(yè)中使用的合成天然受阻酚類抗氧劑中最成功的例子。

受阻酚類抗氧劑種類繁多，作用機(jī)理各異，通過復(fù)合使用，可以充分發(fā)揮每種受阻酚類抗氧劑的優(yōu)勢(shì)，將其劣勢(shì)降低到最低程度，這是未來受阻酚類抗氧劑發(fā)展的大趨勢(shì)。近年來發(fā)展迅速我國(guó)聚烯烴工業(yè)的發(fā)展將提高抗氧劑的性能，而在聚烯烴助劑中起重要作用的酚類抗氧劑將朝著多用途、復(fù)合化和環(huán)境友好化的方向發(fā)展。因此，認(rèn)識(shí)和理解受阻酚類抗氧劑之間的相互作用，重視受阻酚類抗氧劑之間的協(xié)同效應(yīng)是十分必要的。只有利用好抗氧劑之間的協(xié)同作用，才能事半功倍，獲得性能優(yōu)異的復(fù)合抗氧劑。