酚类抗氧剂的结构特征_胺类抗氧剂的结构特征_抗氧剂的结构

　　高分子材料在加工、使用和贮存过程中，性能往往会变差。如塑料变黄.脆化、裂开;橡胶发 粘、变硬、龟裂、绝缘性能下降……。凡此种种现象，称之为“高分子材料的劣化”，或称“老化”. 对于高分子材料来说，防止或延缓老化,保持原来的优良性能，以稳定产品的质量，是很重要 的。这叫做“高分子材料的稳定化二为了使高分子材料稳定化,提高髙分子材料的稳定性，必 须了解老化的原因.

　　引起老化的原因很多，但不外乎内因和外因两个方面，内因来自高分子材料本身，如高聚物分子结构上以及其他组分中的某些“弱点”等.外因如大气环境中太阳光的照射、氧、臭氧和 水的作用、气候变化的影响、微生物的侵蚀，以及加工时受热、使用时受机械应力的影响等，其 中特别是氧、光和热的影响最为显著.

　　高分子化合物在受熟、光照和氧化时，常常发生裂解和交联反应，从而破坏高分子原来的 结构并引起老化，因此,必须设法使高分子材料在上述情况下,不会发生降解和交联反应。为 此，在高分子材料中，加入适当的助剂.这种助剂能起到抑制或延缓老化过程的作用，大大提高 高分子材料的使用寿命。主要用来防止高分子材料氧化老化的助剂，称为“抗氧剂"；主要用来 防止热老化的助剂叫“热稳定剂"，主要用来防止光老化的助剂叫“光稳定剤气我们统称之为 “稳定化助剤”或“防老剂：

　　3.主抗氧剂的结构与抗氧作用

　　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R（）（）•结合，从而破坏了链的增长，起了抗 氧剂的作用。

　　例如，防老剂A与ROO ,作用后，消灭了 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。如：

　　O Roo—

　　+ 00 一 00

　　这样一个抗氣剂分子，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

　　酚氣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。

　　① 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、酎类抗氧剂 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。

　　② 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•

　　③ 随着抗氧剂分子中共粗体系增大，抗氣剂的效果提高。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。

　　④ 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。

　　⑤ 对醐类抗氧剂来说，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，从而提高其抗氣性能。

　　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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