华东理工大学精品课程课件-高分子材料助剂、抗氧剂PPT格式课件下载.ppt

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第一是聚合物的加工阶段，第二个劣化阶段是存储和使用过程中的长期热氧老化。

热氧老化为一自动氧化反应，聚合物按链式自由基机理进行具有自动催化特征的氧化反应，导致热氧降解。

聚合物的老化过程聚合物的老化过程热以及机械剪切作用。

氧的接触以及紫外线照射。

链式自由基的自动催化反应。

链的引发、链的传递、链的终止。

5PP的氧化烷氧自由基的烷氧自由基的断裂断裂碳自由基的歧化反应碳自由基的歧化反应6分子量减小，并经红外检测可以看到双键和羰基的增多。

因此，多用分子量减小，并经红外检测可以看到双键和羰基的增多。

因此，多用分子量减小的程度，和双键以及羰基出现的多少来体现材料的老化程度。

分子量减小的程度，和双键以及羰基出现的多少来体现材料的老化程度。

烷过氧自由基的烷过氧自由基的断裂断裂7抗氧剂的作用机理聚合物的自氧化过程以及抗氧剂抗氧化过程主抗氧剂加工稳定剂辅助抗氧剂8酚类主抗氧剂酚类抗氧剂它们具有优异的不变色、不污染优点。

一般为低毒或无毒。

酚类抗氧剂主要应用于塑料与合成纤维工业，油品及食品工业。

在橡胶工业中酚类抗氧剂近年来已大量用作生胶稳定剂。

大多数的酚类抗氧剂具有受阻酚的化学结构。

受阻酚类抗氧剂包括全受阻酚和半受阻酚型，结构如下式所示：

9酚类抗氧剂稳定机理及典型代表101烷基单酚q2,6-二叔丁基-4-甲酚，抗氧剂264（BHT），最典型的烷基单酚抗氧剂。

q抗氧剂1076用途广泛但是易泛黄、耐挥发性差。

引入较长的链锻与树脂的相容性好！

112烷基多酚q抗氧剂2246的化学结构q制备方法抗热稳定性高、抗氧效果好、不污染、不着色、不喷霜、油溶性好、不易挥发损失。

12耐热氧老化、耐热水萃取。

不变色、不污染、不易挥发。

是目前应用最为广泛的抗氧剂品种。

抗氧剂1010133半受阻酚类14亚磷酸酯类辅助抗氧剂亚磷酸酯类辅助抗氧剂结构通式：

作用机理：

在低温下，亚磷酸酯抗氧剂无气味，不污染制品，有很好的耐变色性。

特征：

15qIrgafosB系列q季戊四醇类双亚磷酸酯良好的耐热性和耐色变性。

较高的分子量、优良的加工稳定性和耐色变性。

16碳自由基捕获剂型抗氧剂（加工抗氧剂）碳自由基捕获剂型抗氧剂（加工抗氧剂）碳自由基捕获剂能够对加工过程中所产生的大量以碳为中心的碳自由基进行捕获，使得聚合物的自氧化过程在一开始就受到限制。

同时，碳自由基捕获剂的使用可以降低受阻酚类抗氧剂的使用，从而能够改善产品的颜色稳定性。

所以，开发碳自由基捕获剂型稳定剂具有重大而深远的现实意义。

17双酚单丙烯酸酯类碳自由基捕获剂双酚单丙烯酸酯类碳自由基捕获剂作用机理：

18形成大的共轭体系，从而引起变色。

应用在一些对颜色要求比较低的制品中，例如橡胶。

19烯丙基取代的受阻酚类碳自由基捕获剂烯丙基取代的受阻酚类碳自由基捕获剂作用机理：

此类抗氧剂的合成收率很低，目前没有工业应用前景。

20苯并呋喃酮类碳自由基捕获剂苯并呋喃酮类碳自由基捕获剂作用机理：

21苯并呋喃酮类抗氧剂自由基共振结构苯并呋喃酮类抗氧剂自由基共振结构22包含苯并呋喃的复合型抗氧剂包含苯并呋喃的复合型抗氧剂ProductComponentsIrganoxHP221515%HP136,85%Irganox1010/Irgafos168（1:

2）IrganoxHP222515%HP136,85%Irganox1010/Irgafos168（1:

1）IrganoxHP241115%HP136,85%Irganox1076/Irgafos168（2:

1）IrganoxHP292115%HP136,85%Irganox3114/Irgafos168（1:

1）IrganoxXP420HP136,Irganox1010,Irganox,IrgafosP-EPQIrganoxXP620HP136,Irganox1010,Irganox126苯并呋喃酮类抗氧剂对聚丙烯加工稳定性的影响苯并呋喃酮类抗氧剂对聚丙烯加工稳定性的影响23抗氧剂性能评价方法抗氧剂性能评价方法加工热稳定性测试方法加工热稳定性测试方法

（1）熔体流动速率方法

（2）（3）黄色指数法体现不同的加工条件对分子量变化的影响，可以根据不同的需求来选择不同的加工条件。

体现抗氧化产物的影响。

流变方法24长效热稳定性测试方法长效热稳定性测试方法

（1）热烘箱老化法（力学性能、红外分析）

（2）自然老化法（力学性能、红外分析）（3）氧化诱导期方法Oxidationinductiontime（OIT）和OxidationOnsetTemperature（OOT）25TBF1OXBF1MXBF1PXBF1TBF2OXBF2ANBF2RateconstantKr（106M-1s-1）6.26.22.836.16.09.0R1R2R3TBF1H4-CH3tert-C4H9OXBF13-CH34-CH3tert-C4H9MXBF12-CH34-CH3tert-C4H9PXBF12-CH35-Htert-C4H9TBF2H4-CH3CH3OXBF23-CH34-CH3CH3ANBF2H4-OCH3CH32位甲基取代阻碍了叔丁氧自由基对于类平位甲基取代阻碍了叔丁氧自由基对于类平面结构苯并呋喃酮类抗氧剂的进攻。

面结构苯并呋喃酮类抗氧剂的进攻。

母体苯环上母体苯环上5位甲基或叔丁基的改变对苯并位甲基或叔丁基的改变对苯并呋喃酮与叔丁氧自由基反应的速率常数影响不呋喃酮与叔丁氧自由基反应的速率常数影响不大。

大。

3取代苯环上活泼氢对位（即取代苯环上活泼氢对位（即4位）强供电子甲氧位）强供电子甲氧基的引入，提高了苯并呋喃酮类抗氧剂与叔丁氧自由基的引入，提高了苯并呋喃酮类抗氧剂与叔丁氧自由基的反应活性。

基的反应活性。

苯并呋喃酮类抗氧剂结构对其性能的影响苯并呋喃酮类抗氧剂结构对其性能的影响26不同结构苯并呋喃酮所稳定聚丙烯多次挤出的不同结构苯并呋喃酮所稳定聚丙烯多次挤出的MFIR1R2R3TBF1H4-CH3tert-C4H9OXBF13-CH34-CH3tert-C4H9MXBF12-CH34-CH3tert-C4H9PXBF12-CH35-Htert-C4H9TBF2H4-CH3CH3OXBF23-CH34-CH3CH3ANBF2H4-OCH3CH327苯并呋喃酮所稳定聚丙烯熔体黏度温度曲线苯并呋喃酮所稳定聚丙烯熔体黏度温度曲线R1R2R3TBF1H4-CH3tert-C4H9OXBF13-CH34-CH3tert-C4H9MXBF12-CH34-CH3tert-C4H9PXBF12-CH35-Htert-C4H9TBF2H4-CH3CH3OXBF23-CH34-CH3CH3ANBF2H4-OCH3CH328a:

PP-0;

b;

PP-1;

c:

PP-3;

d:

PP-5CIA1720/A2720VIA1650/A272029抗氧剂作用机理研究方法抗氧剂作用机理研究方法DPPHDPPH自由基比色法自由基比色法紫色，紫色，515-520nm处具具有明有明显吸吸收收。

DPPHDPPH乙醇溶液的波长扫描图乙醇溶液的波长扫描图30没有自由基捕获没有自由基捕获剂存在时，自由剂存在时，自由基稳定存在。

其基稳定存在。

其特征波长处的吸特征波长处的吸收不衰减收不衰减不同抗氧剂添加进不同抗氧剂添加进入之后，自由基获入之后，自由基获得氢转化成分子状得氢转化成分子状态，其特征波长处态，其特征波长处的吸收减弱。

的吸收减弱。

DPPHDPPH乙醇溶液时间扫描图乙醇溶液时间扫描图抗氧剂抗氧剂-DPPH-DPPH乙醇溶液的时间扫描图乙醇溶液的时间扫描图31激光闪光光解法激光闪光光解法利用一定强度的激发光源入射到所研究的样品体系，利用一定强度的激发光源入射到所研究的样品体系，然后用动力学检测系统记录下被激发的样品体系然后用动力学检测系统记录下被激发的样品体系随时间的演变过程。

随时间的演变过程。

32自由基反应之前自由基反应之前的可见光谱，在的可见光谱，在可见光范围内没可见光范围内没有吸收。

有吸收。

自由基反应之后自由基反应之后在可见光范围内在可见光范围内出现明显的吸收。

出现明显的吸收。

苯并呋喃酮过氧化二叔丁基乙腈溶液的紫外可见吸收光谱苯并呋喃酮过氧化二叔丁基乙腈溶液的紫外可见吸收光谱氮气中苯并呋喃酮氮气中苯并呋喃酮OXBF1的瞬态光谱图的瞬态光谱图33抗氧剂在抗氧剂在340nm处的自由基生成光谱处的自由基生成光谱34国外抗氧剂主要的生产厂家国外抗氧剂主要的生产厂家瑞士汽巴精化公司（巴斯夫）GE塑料公司（沙特基础工业公司）美国氰特公司美国古德里奇公司日本住友化学工业公司宁波金海雅宝公司35酚氧自由基的歧化反应酚氧自由基的歧化反应思考题3637