抗氧剂教学课件PPT.ppt

第三章抗氧剂 3 1概述 塑料橡胶衣物 老化 发生降解与交联 结构上发生化学变化 性能变化 失去了应用价值 原因 内因 聚合物自身的结构 少量杂质的影响 外因 氧 光 热 抗氧剂光稳定剂热稳定剂 3 2高分子材料的氧化降解 1 polymer的自动氧化自动氧化 rt 150 按链式自由基机理进行的具有自动催化性质的氧化反应 慢引发 快增长 速终止 链引发 弱键 杂质 对polymer而言 其氧化降解主要由rooh分裂产生的自由基引起的 链增长 链终止 自由基还能进行分解 交联 环合 分解 断链 分子量大幅 机械性能 无序交联 无控制的网状结构 分子量 高分子材料脆化 变硬 弹性 2 高分子材料耐氧化性能与高分子材料的结构密切相关 越容易产生自由基 其耐氧化能力越差 聚丙烯比聚乙烯易氧化 天然橡胶更易老化 3 3抗氧剂的作用机理 抗氧剂是抑制or延缓高分子材料氧化降解的物质 分类 防止游离基的产生 阻止链的传递 预防型抗氧剂 辅助抗氧剂 链终止型抗氧剂 主抗氧剂 变价金属离子分解过氧化氢 ah 抗氧化 主 辅助 3 3 1链终止型抗氧剂的作用机理 自由基捕获型 与自由基反应使之不能再引发链反应 包括 醌 炭黑 多核芳烃及某些稳定的自由基 稳定自由基 电子给予型 叔胺抗氧剂 氢给予体型 必须有活泼的h原子 氢供体 自由基捕获剂 3 3 2辅助抗氧剂的作用机理 分类 过氧化物分解剂 金属离子钝化剂 金属盐类硫化物亚磷酸酯 金属盐类 硫化物亚磷酸酯 3 3 2 2金属离子钝化剂 重金属离子一般对链式自由基的自动氧化有较强的催化作用 来源催化剂的残留颜料or添加剂带入机理 金属离子钝化剂与重金属离子形成配合物螯合物稳定配位饱和金属离子结构螯合剂结构 n o s c c 电子云的密度高 芳香族吸电子 给电子 效能高 稳定性 酰胺 酰肼n 水杨叉 n 水杨酰肼n n 二乙酰基己二酰肼 3 4臭氧化与抗臭氧化 臭氧化 臭氧化 c c断裂 分子量 机械性能 生成的rcho可进一步分解 臭氧捕获剂 抗臭氧剂 包括胺类 硫化物 亚磷酸酯 3 5主抗氧剂的结构与抗氧化能力的关系 氢是否活泼 自由基是否稳定 抗氧剂自由基的稳定性与抗氧能力密切相关 自由基越稳定 抗氧能力越高 酚类 胺类 共轭能小 供电子基 抗氧能力 位阻增大 抗氧能力 抗氧剂的性能要求 自由基有足够的稳定性有活泼h原子本身难于被氧化与高分子材料有良好的相容性 稳定性好有足够的热稳定性和足够高的沸点考虑高分子材料的加工 贮存 使用环境主 辅 协同效应均协同 机理相同 活性不同不均匀协同 不同机理 分类 机理 氢供体自由基捕获剂电子给予体 过氧化氢分解剂金属离子钝化剂 链终止型预防型抗氧剂 胺类酚类化学结构 亚磷酸酯类硫酯类其它类 3 6抗氧剂各论 3 6 1胺类 特点 历史最久 抗氧效能好防o2 o3 对热 光 曲挠 铜害的防护突出 有毒 变色性 污染性类型 二芳基仲胺类对苯二胺类醛胺类缩合物抗氧剂 二芳基仲胺类 防老剂甲防老剂丁 对苯二胺类 防老剂h 防老剂dnp r1 芳基 烷基r2 芳基 烷基 防老剂288 4010na4020na 抗曲挠龟裂 烷芳4010na40204010抗o3氧化 防芳剂288缺点 污染性严重 只适于深色制品 促进硫化 降低抗焦烧性能 小结 醛胺类 橡胶类 抗热氧性能好 喷霜现象外 毒性高 性能不全面 生产成本高 防老剂apah 酮胺类 抗热氧老化 抗曲挠龟裂 毒性小 喷霜少 抗氧剂124 防老剂aw 3 6 2酚类抗氧剂 特点 发现使用最早 应用领域最广 不污染 不变色 无毒or低毒 酚类多为受阻酚 1 烷基单酚分子量小 挥发 抽出损失大抗氧剂264抗氧剂1076性能极为优异 2 烷基多酚oh 抗氧 分子量 挥发性 抗氧剂2246 3 硫代双酚兼有链终止型抗氧剂和过氧化物分解剂的双重作用 抗氧剂2246 s 抗氧剂甲叉4426 s 4 氨基酚 兼具 nh2与 oh