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主抗氧剂的结构与抗氧作用

来源:精细化工工艺-有机篇 编辑:凯茵化工 人气:366 时间:2022-05-07
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胺类与酚类抗氧剂,在它们的分子中存在着活泼氢原子,这种H原子比髙分子链的H原于活泼,能与被分解出来的大分子链自由基R•或ROO•结合,从而破坏了链的增长,起了抗氧剂的作用。

例如,防老剂AROO,作用后,消灭ROO

反应生成新的防老剂A自由基。这个新自由基,能否再起链式反应,是判断一个化合物是起促进氧化作用,还是起抗氧剂的作用的关键。新自由基活泼性高,可引起新的链式反应的进行;活性低的自由基,则只能与另一个自由基相结合而终止链式反应并且生成比较稳定的化合物。

这样一个抗氧剂分子,终止了两个链自由基反应。

酚类抗氧剂也容易与链自由基作用,脱去氨原子而终止链自由基的链式反应,同时产生酚

图片9.png

酚氧自由基也与苯环同处共辄体系中,而比较稳定,其活性也较低,不能引发链式反应,而可以再终止一个链自由基。

根据以上讨论,可以归纳为,有效的抗氧剂应该具有下列结构。

具有活泼H原子,而旦比髙分子主链上的H原子要活波,胺类、酚类含有这样的H原子。在苯环的邻、对位上引入一个给电子基团(如烷基、烷氧基等),则可使胺类、酚类抗氧剂N—H、C—H键的极性减弱,更易释放出H原子,从而提高链的终止反应的能力。

抗氧剂1.jpg

抗氧剂自由基的活性要低,以减少对高分子链的引发的可能性,但又可能参加链终止反应

随着抗氧剂分子中共粗体系增大,抗氧剂的效果提高。因为共辗体系増大,自由基独电子的离域程度就越大,这种自由基就越稳定,而不致成为引发自由基。

抗氧剂本身应该较难氧化,否则它自身受氧化作用而被破坏起不到应有的作用。

对酚类抗氧剂来说,由于邻位取代基数目增加及其分支増加,增大空间阻碍效应,就可以使酚氧自由基受到相邻大基团的保护,降低了受氣袭击而发生反应的凡率,即提高了酚氧自由基的稳定性,从而提高其抗氧性能。

此外,高分子材料常在较高温度下加工成型,抗氧剂的挥发性太,消耗就大因此常用提高抗氧剂分了量的办法提髙沸点,降低在高温下的挥发度。增大分了量,一是增大取代基,一是增加芳环的个数。因此,常见的抗氧剂,都是分子量校大、结构复杂的化合物,抗氧剂还要与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

近年来,抗氧剂的发展趋势是研制高分子量的既有链终止剂、又有过氧化氢分解剂双重作用的抗氧剂,同时又要注意非污染性,以及与高分子有良好的相溶性


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