為什么抗氧劑是事后諸葛亮

有篇文獻說，抗氧劑都是弱的還原劑。為什么不是強的還原劑呢？強還原劑不是效果更明顯嗎？

大家都在知道，受阻酚和受阻胺都是一種弱的還原劑，它們的受阻結(jié)構(gòu)不僅僅是在它們提供（或叫失去）氫原子后還能不具有氧化性（進攻性），而且也是防止這類抗氧劑或光穩(wěn)劑不被氧氣奪去氫原子。這類受阻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化助劑并不主動出擊去消耗氧氣，而是等到聚合物被氧化成烷基自由基RO·或者烷基過氧化物ROOR’后，才去發(fā)揮其抗氧作用。也就是說，這類穩(wěn)定化助劑其實都是事后諸葛亮！但是，這種不主動抗氧的機制也是有其道理的。試想，在有大量氧氣存在的場合，比如在使用過程中，如果抗氧劑是強還原劑，那么有多少抗氧劑也不夠氧氣消耗。于是，抗氧劑由治“未病”改為治“已病”。其實，抗氧劑本身也是具有再生能力的。這樣，我們添加少量的抗氧劑，就可以保護塑料免遭氧化了。

有一種情形是塑料包裝瓶中的內(nèi)容物不能被氧化，如食品和藥品。這時，塑料容器中的抗氧就必須是“阻擊戰(zhàn)”。一方面，要提高瓶子的阻氧能力，另一方面在瓶子的塑料中添加大量抗氧劑和帶碳碳雙鍵的有機物以消耗氧氣。此時的抗氧是主動抗氧。這樣的抗氧劑一般叫做除氧劑（oxygen scavenger），而不叫抗氧劑（antioxidants）。

抗氧劑

高分子材料，無論是天然的還是合成的，在成型、貯存、使用過程中都會因為各種原因發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，逐步氧化降解失去使用價值。為了延長高分子材料的壽命，抑制或延緩聚合物的氧化降解，為有效的措施是添加抗氧劑。抗氧劑是聚合物穩(wěn)定劑的重要分支，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、化纖高分子材料及是有化工和食品加工中。

抗氧劑是指對高聚物受氧化并出現(xiàn)老化現(xiàn)象能起到延緩作用的一類化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時，就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進行，從而阻止聚合物的老化并延長其使用壽命，又被稱為“防老劑”。

抗氧劑的常見品種和選用原則

塑料加工中添加少量抗氧劑，可以阻止或延遲老化的過程，從而延長塑料制品的使用壽命。

選用抗氧劑時，主要應(yīng)根據(jù)塑料材料的種類及型號、加工設(shè)備及工藝條件、其它化學(xué)添加劑的品種及加入量、制品的使用環(huán)境及期限等因素綜合確定。

選用原則

相容性

塑料聚合物與抗氧劑的相容性往往較差，通常是在高溫下將抗氧劑與聚合物熔體結(jié)合，聚合物固化時將抗氧劑分子相容在聚合物分子中間。在配方用量范圍內(nèi)，抗氧劑在加工溫度下要熔融。要特別注意，設(shè)計配方時，選用固體抗氧劑、光穩(wěn)定劑的熔點或熔程上限，不應(yīng)低于塑料聚合物的加工溫度。

遷移性

塑料制品，尤其是表面積與體積比（或質(zhì)量比）數(shù)值較小的制品，氧化主要發(fā)生在制品的表面，這就需要抗氧劑連續(xù)不斷地從塑料制品內(nèi)部遷移到制品表面而發(fā)揮作用。

但如果向制品表面的遷移速度過快，遷移量過大，抗氧劑就要揮發(fā)到制品表面的環(huán)境中，或擴散劑與制品表面接觸的其它介質(zhì)中而損失，這種損失事實上是不可避免的，設(shè)計配方時加以考慮。

當(dāng)抗氧劑品種有選擇余地時，應(yīng)選擇分子量相對較大、熔點適當(dāng)高的品種，并且要以嚴(yán)酷使用環(huán)境為前提確定抗氧劑的使用量。

穩(wěn)定性

抗氧劑在塑料材料中應(yīng)保持穩(wěn)定，在使用環(huán)境下及高溫加工過程中揮發(fā)損失少，不變色或不顯色，不分解（除用于加工熱穩(wěn)定作用的抗氧劑外），不與其它添加劑發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng)，不腐蝕機械設(shè)備，不易被制品表面的其它物質(zhì)所抽提。

加工性

塑料制品加工時，加入抗氧劑對樹脂黏度和螺桿轉(zhuǎn)矩都可能發(fā)生改變。抗氧劑與樹脂熔融范圍如果相差較大，會產(chǎn)生抗氧劑偏流或抑螺桿現(xiàn)象。

抗氧劑的熔點低于加工溫度100℃以上時，應(yīng)先將抗氧劑制成一定的母粒，再與樹脂混合加工制品，以避免因偏流造成制品中抗氧劑分布不均及加工產(chǎn)量下降。

環(huán)境和衛(wèi)生性

抗氧劑應(yīng)無毒或低毒，無粉塵或低粉塵，在塑料制品的加工制造和使用中對人體無有害作用，對動物、植物無危害，對空氣、土壤、水系地?zé)o污染。對食品包裝盒、兒童玩具、一次性輸液等間接或直接接觸人體的塑料制品，不僅應(yīng)選用已通過美國食品和藥物管理局(FDA)檢驗并許可，或歐共體委員會法令允許的抗氧劑品種，而且加入量應(yīng)嚴(yán)格控制在大允許限度之內(nèi)。

主要產(chǎn)品

★ 抗氧劑1010

白色流動性粉末，熔點120~125℃，毒性較低，是一種較好的抗氧劑。在PP中應(yīng)用較多，是一種熱穩(wěn)定性高、非常適合于高溫條件下使用的助劑。另外，也可以用于其它大多數(shù)樹脂。一般加入量不大于0.5%。

★ 抗氧劑1076

白色或微黃結(jié)晶粉末，熔點為50~55℃，無毒，不溶于水，可溶于苯、丙酮、乙烷和酯類等溶劑?？勺鳛镻E、PP、PS、PVC、PA、ABS和丙烯酸等樹脂的抗氧劑。具有抗氧性好、揮發(fā)性小、耐洗滌等特性。一般用量不大于0.5%。

★ 抗氧劑168

白色結(jié)晶粉末，熔點183~187℃。不著色、不污染、耐揮發(fā)性好。是輔助抗氧劑，與主抗氧劑1010或1076復(fù)配有很好的協(xié)同效應(yīng)。可用于PE、PP 、PVC、PS、PA、PC、ABS等。

★ 抗氧劑CA

白色結(jié)晶粉末，熔點180~188℃，毒性低，溶于丙酮、乙醇、甲苯和乙酸乙酯。適合于PP、PE、PVC、ABS和PA樹脂。一般用量不超過0.5%。

★ 抗氧劑164

白色或淺黃色結(jié)晶粉末或片狀物。熔點在70℃，沸點在260℃左右，無毒。用于多種樹脂中，用途廣泛。更適合用于食品包裝成型用料(PP、PE、PVC、ABS、聚酯和PS)。一般用量為0.01%~0.5%。

★ 抗氧劑DNP

淺灰色粉末，熔點230℃左右，易溶于苯胺和硝基苯中，不溶于水。適合于PE、PP、HIPS和ABS樹脂，除具有抗氧效能外，還有較好的熱穩(wěn)定作用和抑制銅等金屬的影響。一般用量應(yīng)不超過2%。

★ 抗氧劑DLTP

白色結(jié)晶粉末，熔點在40℃左右，毒性低，不溶于水，能溶于苯、四氯化碳、丙酮。用于PE、PP、ABS和PVC樹脂的輔助抗氧劑，可改變制品的耐熱性和抗氧性。一般用量為0.05%~1.5%。

★ 抗氧劑TNP

淺黃色粘稠液體，凝固點低于-5℃，沸點大于105℃，無味，無毒，不溶于水，溶于丙酮、乙醇、苯和四氯化碳。適合于PVC、PE、PP、HIPS、ABS、聚酯等樹脂，高溫中抗氧化性能好。使用量不超過1.5%。

★ 抗氧劑TPP

淺黃色透明液體，凝固點19~24℃，沸點220℃，溶于醇、苯、丙酮。適合于PVC、PS、PP和ABS樹脂的輔助抗氧劑。使用量應(yīng)不超過3%。

★ 抗氧劑MB

淡黃色粉末，熔點大于285℃，溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于水和苯。適合于PE、PA和PP樹脂的抗氧劑;不污染，不著色，可用于白色或艷色制品。用量不超過0.5%。

★ 抗氧劑264

外觀為白色結(jié)晶體。熔點69~71℃;密度1.048 g/cm3(20℃);折光率1.4859(75℃)。常溫下溶于甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、石油醚、苯;不溶于水、甘油、丙二醇。無臭、無味，具有良好的熱穩(wěn)定性。作通用型酚類抗氧劑。廣泛用于高分子材料中。