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    主抗氧劑的結構與抗氧作用

    來源:精細化工工藝-有機篇 編輯:凱茵化工 人氣:366 時間:2022-05-07
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    胺類與酚類抗氧劑,在它們的分子中存在著活潑氫原子,這種H原子比髙分子鏈的H原于活潑,能與被分解出來的大分子鏈自由基R?或ROO?結合,從而破壞了鏈的增長,起了抗氧劑的作用。

    例如,防老劑AROO,作用后,消滅ROO,。

    反應生成新的防老劑A自由基。這個新自由基,能否再起鏈式反應,是判斷一個化合物是起促進氧化作用,還是起抗氧劑的作用的關鍵。新自由基活潑性高,可引起新的鏈式反應的進行;活性低的自由基,則只能與另一個自由基相結合而終止鏈式反應并且生成比較穩定的化合物。

    這樣一個抗氧劑分子,終止了兩個鏈自由基反應。

    酚類抗氧劑也容易與鏈自由基作用,脫去氨原子而終止鏈自由基的鏈式反應,同時產生酚

    圖片9.png

    酚氧自由基也與苯環同處共輒體系中,而比較穩定,其活性也較低,不能引發鏈式反應,而可以再終止一個鏈自由基。

    根據以上討論,可以歸納為,有效的抗氧劑應該具有下列結構。

    具有活潑H原子,而旦比髙分子主鏈上的H原子要活波,胺類、酚類含有這樣的H原子。在苯環的鄰、對位上引入一個給電子基團(如烷基、烷氧基等),則可使胺類、酚類抗氧劑N—H、C—H鍵的極性減弱,更易釋放出H原子,從而提高鏈的終止反應的能力。

    抗氧劑1.jpg

    抗氧劑自由基的活性要低,以減少對高分子鏈的引發的可能性,但又可能參加鏈終止反應?

    隨著抗氧劑分子中共粗體系增大,抗氧劑的效果提高。因為共輾體系増大,自由基獨電子的離域程度就越大,這種自由基就越穩定,而不致成為引發自由基。

    抗氧劑本身應該較難氧化,否則它自身受氧化作用而被破壞。起不到應有的作用。

    對酚類抗氧劑來說,由于鄰位取代基數目增加及其分支増加,增大空間阻礙效應,就可以使酚氧自由基受到相鄰大基團的保護,降低了受氣襲擊而發生反應的凡率,即提高了酚氧自由基的穩定性,從而提高其抗氧性能。

    此外,高分子材料常在較高溫度下加工成型,抗氧劑的揮發性太,消耗就大。因此常用提高抗氧劑分了量的辦法提髙沸點,降低在高溫下的揮發度。增大分了量,一是增大取代基,一。是增加芳環的個數。因此,常見的抗氧劑,都是分子量校大、結構復雜的化合物,抗氧劑還要與高分子化合物有良好的相溶性,在高分子材料中分散性也要好。

    近年來,抗氧劑的發展趨勢是研制高分子量的既有鏈終止劑、又有過氧化氫分解劑雙重作用的抗氧劑,同時又要注意非污染性,以及與高分子有良好的相溶性。


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