抗氧劑是一類化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時(shí)，就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進(jìn)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”。目錄1基本介紹 2名稱簡介 3分類 4作用機(jī)理 實(shí)際應(yīng)用 使用事項(xiàng) 5主要產(chǎn)品 6測試 7發(fā)展現(xiàn)狀 汽巴精化 美國大湖公司 亞洲地區(qū) 其他地區(qū) 8相關(guān)內(nèi)容 9相關(guān)書籍 1基本介紹編輯 對工程塑料加工來說，抗氧劑可以防止某些聚合物(如ABS等)加工過程中的熱氧化降解，使其成型加工能順利進(jìn)行。抗氧劑的添加量—般只有0.1-0.5份。理想抗氧劑應(yīng)具備以下條件：①應(yīng)具有高的抗氧化能力：②與樹脂的相容性好，不析出；③加工性能良好．在高聚物的加工溫度下不揮發(fā)、不分解；④耐抽出性好，不溶于水和油中；⑤本身顏色最好為無色或淺色．以不污染制品；⑥無毒或低毒；⑦價(jià)格低廉。事實(shí)上，任何一種抗氧劑都不能完全滿足這些條件，因此，實(shí)際使用中常根據(jù)工程塑料的種類、用途和加工方法，利用各種助劑之長，配合使用，以生產(chǎn)協(xié)同效應(yīng)。[1] 2名稱簡介編輯 廣義上說，多數(shù)弱還原劑都是抗氧化劑，只是根據(jù)不同的工業(yè)用途選取合適的。有較高化學(xué)、物理穩(wěn)定性的，或是低毒性的弱還原劑，都可以巧妙的運(yùn)用于配方中作為抗氧化劑。例如：檸檬酸是有弱還原性的有機(jī)酸，我們可以將其運(yùn)用于飲料配方中起著抗氧化劑的作用；食品擺放時(shí)間長了容易氧化變質(zhì)，可以加入少量抗氧劑來延長它們的儲(chǔ)存時(shí)間；塑料、合成纖維和橡膠等高分子材料容易發(fā)生熱氧降解反應(yīng)，加入抗氧劑可以保持高分子材料的優(yōu)良性能，延長使用壽命……有機(jī)化合物的熱氧化過程是一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，在熱、光或氧的作用下，有機(jī)分子的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，生成活潑的自由基和氫過氧化物。氫過氧化物發(fā)生分解反應(yīng)，也生成烴氧自由基和羥基自由基。這些自由基可以引發(fā)一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本變化?？寡鮿┑淖饔檬窍齽倓偖a(chǎn)生的自由基，或者促使氫過氧化物的分解，阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行。能消除自由基的抗氧劑有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物，稱為主抗氧劑；能分解氫過氧化物的抗氧劑有含磷和含硫的有機(jī)化合物，稱為輔助抗氧劑。3分類編輯 1、芳香胺類抗氧劑 芳香胺類抗氧劑，又稱為橡膠防老劑，是生產(chǎn)數(shù)量最多的一類，這類抗氧劑價(jià)格低廉，抗氧效果顯著，但由于使制品變色，限制了它們在淺色和白色制品方面的應(yīng)用，主要用在塑料、合成纖維、乳膠、石油制品、食品、藥物和化妝品中。重要的芳香胺類抗氧劑有：二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物或聚合物，可用在天然橡膠、丁苯橡膠 、氯丁橡膠和異戊橡膠等制品中。2、受阻酚類抗氧劑 受阻酚類抗氧劑是一些具有空間阻礙的酚類化合物，它們的抗熱氧化效果顯著,不會(huì)污染制品,發(fā)展很快。這類抗氧劑的品種很多,重要的產(chǎn)品有：2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙（3，5-三級丁基-4-羥基苯基）硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。這類抗氧劑主要用在塑料、合成纖維、乳膠、石油制品、食品、藥物和化妝品中。(右圖為受阻酚類抗氧劑的結(jié)構(gòu)）3、輔助抗氧劑 硫代二丙酸雙酯是一類輔助抗氧劑，常與受阻酚類抗氧劑并用，效果顯著，如：硫代二丙酸雙酯，常與受阻酚類抗氧劑并用，效果顯著，主要產(chǎn)品有：雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯和雙十八碳醇酯。亞磷酸酯也是輔助抗氧劑 ，主要產(chǎn)品有：三辛酯、三癸酯、三（十二碳醇）酯和三(十六碳醇)酯等。4作用機(jī)理編輯 1、使用斷鏈?zhǔn)娇寡鮿┑木酆衔锏姆€(wěn)定性 對抗氧劑干預(yù)鏈反應(yīng)活性種反映機(jī)理，即段鏈?zhǔn)绞┲鳈C(jī)理(CB-D)和段鏈?zhǔn)绞荏w機(jī)理(CB-A)CB-D機(jī)理的典型是過氧化只有基團(tuán)與抑制劑如酚類，其次是芳香胺類之間的反應(yīng)。從抑制劑AH中生出來的只有基可以按反應(yīng)式(1-43)那樣消滅一個(gè)過氧化物基團(tuán)PO2。2、使用預(yù)抗氧劑的高聚合物的穩(wěn)定性 預(yù)防性或助抗氧劑可分解氫過氧化物，而不形成自由基中間產(chǎn)物，因此，它們可防止由氫過氧化物分解為自由基是所導(dǎo)致的鏈的支化。3、抗氧劑之間的協(xié)同作用 一個(gè)十分有名的例子就是雙肉桂?；虼p丙酸脂(DLTDP)或是雙硬脂?；虼p丙酸脂(DSTDP)與有空間位阻的酚類，在某些高聚物熱穩(wěn)定性方面的應(yīng)用。另一個(gè)有關(guān)協(xié)同作用的很重要的例子，是在提高聚烯類的熔體穩(wěn)定性時(shí)，見有空間位阻的酚類與亞磷酸脂復(fù)合作用。實(shí)際應(yīng)用 1、抗氧劑的研究方向已轉(zhuǎn)向開發(fā)高效多能的助劑產(chǎn)品和反應(yīng)型抗氧劑。中國大陸市場上有國內(nèi)生產(chǎn)的，也有進(jìn)口的，國產(chǎn)的氣味比較大，保存不好保存。進(jìn)口產(chǎn)地有美國、比利時(shí)、德國、西班牙的。其中德國產(chǎn)的最多人使用，因?yàn)榈聡a(chǎn)的抗氧劑包裝和質(zhì)量都比較適合實(shí)際生產(chǎn)使用。德國產(chǎn)的，一般叫做抗氧劑BHT。其中德國拜耳公司發(fā)明的抗氧劑BHT廣泛用于工業(yè)用途，以下為其詳細(xì)用途。必須強(qiáng)調(diào)的是，不推薦氧化防止劑。 1、抗氧劑BHT，能抑制或延緩塑料或橡膠的氧化降解而延長使用壽命。2、抗氧劑BHT能防止?jié)櫥?、燃料油的酸值或粘度的上升?、抗氧劑BHT又是合成橡膠（丁苯、、聚氨酯、順丁等）、聚乙烯、聚氯乙烯的穩(wěn)定劑,抗氧劑BHT是橡膠中常用的酚類防老劑，抗氧劑BHT對天然橡膠，順丁，丁苯，丁基，異戊，乙丙等合成橡膠，丙烯酸脂及乳膠制品的熱氧老化有防護(hù)作用，抗氧劑BHT更能抑制銅害，與抗臭氧及蠟并用可防氣候的各種因素對硫化膠的損害本品在橡膠中易分散，抗氧劑BHT可直接混入橡膠或作為分散體加入膠乳中，可用于制造輪胎的側(cè)壁，白色，艷色和透明色的各種橡膠及乳制品以及日用，醫(yī)療衛(wèi)生，膠布，膠鞋和食用品橡膠制品，抗氧劑BHT還可作為合成橡膠后處理和貯存的穩(wěn)定劑。4、抗氧劑BHT的溶解度為：乙醇25%（20 ），豆油30%（25 ），棉籽油20%（25 ），豬油40%（40 ）。 5、抗氧劑BHT作為食品添加劑能延遲食物的酸敗。抗氧劑BHT用于動(dòng)植物油脂以及含動(dòng)植物油脂的食品中。此外，抗氧劑BHT還可應(yīng)用于油墨、粘合劑、皮革、鑄造、印染、涂料和電子工業(yè)中。6、抗氧劑BHT也是化妝品、醫(yī)藥等的穩(wěn)定劑。 抗氧劑BHT的添 加 量： 0.01%-2% .7、抗氧劑BHT是各種石油產(chǎn)品的優(yōu)良抗氧添加劑,抗氧劑BHT其工作溫度在100度時(shí)，抗氧效果最佳?？寡鮿〣HT廣泛應(yīng)用于透平油、變壓器油、液壓油、導(dǎo)熱油、剎車油，錠子油及精密機(jī)械油、石蠟的抗氧防膠劑?？寡鮿〣HT可直接或調(diào)成母液加入制品中。以提高產(chǎn)品的抗氧性能，延長其使用壽命?？寡鮿〣HT與長鏈堿性ZDDP,TCP金屬減活防銹劑復(fù)合使用，可調(diào)制抗磨液壓油等產(chǎn)品。用量一般為0.1－1%。使用事項(xiàng) （一）抗氧化劑的選用 不同的抗氧化劑在同一種油中的抗氧化效果不一樣，抗氧化效果以發(fā)揮不同抗氧化劑的協(xié)同作用和使用增效劑為最好。另外，抗氧化劑在不同的油中也顯示出不同的抗氧化效果。TBHQ的效果在植物油中明顯優(yōu)于其它幾種抗氧化劑。油炸食品，像馬鈴薯片、堅(jiān)果或炸面圈，通常是在植物油或氫化起酥油中加工的。BHA在油炸過程中顯示最佳的耐加工性質(zhì)，而PG、TBHQ和BHT在油炸過程中可能被水蒸氣蒸餾或分解，因此它們的耐加工性質(zhì)不如BHA。（二）使用事項(xiàng) （1）添加時(shí)機(jī)從抗氧化劑的作用機(jī)理可以看出，抗氧化劑只能阻礙脂質(zhì)氧化， 延緩食品開始敗壞的時(shí)間，而不能改變已經(jīng)變壞的后果，因此抗氧化劑要盡早加入。已有報(bào)道指出，在熬油過程中加入抗氧化劑（BHA和BHT）更為有效。植物油真空脫臭是油脂加工工藝中的最后一個(gè)步驟，由于酚類抗氧化劑在油脂脫臭的條件下是揮發(fā)的，因此必須在冷循環(huán)條件下將它們加入，或者在脫臭脂肪被泵送至貯桶后加入抗氧化劑。油炸食品通常能吸收大量的脂肪，因此，必須不斷地將新鮮脂肪加入油炸鍋，與此同時(shí)，新鮮的抗氧化劑也被引入，以取代因水蒸氣蒸餾而造成的損失。常在炸油中加入10mg/kg以下的甲基聚硅氧烷（Methy1 polysi1oxane），雖然它不是抗氧化劑，對終產(chǎn)品的穩(wěn)定性沒有直接的影響，然而它能在油的表面形成一個(gè)不溶解的膜，防止油脂暴露在空氣中，從而在油炸過程中保護(hù)了熱的油脂。（2）適當(dāng)?shù)氖褂昧亢头栏瘎┎煌砑涌寡趸瘎┑牧亢涂寡趸Ч⒉豢偸钦嚓P(guān)，當(dāng)超過一定濃度后，不但不再增強(qiáng)抗氧化作用，反而具有促進(jìn)氧化的效果。例如，生育酚在較低的濃度，即相當(dāng)于它在粗植物油中的濃度，就能產(chǎn)生很高的效力，但在某些條件下，生育酚有具有助氧化作用，如當(dāng)α -生育酚（TH2）濃較高時(shí)，根據(jù)下列反應(yīng)形成自由基產(chǎn)生助氧化作用：ROOH TH2 ==== RO· TH· H2O（3）抗氧化劑的協(xié)同作用凡兩種或兩種以上抗氧化劑混合使用，其抗氧化效果往往大于單一使用之和。這種現(xiàn)象稱為抗氧化劑的協(xié)同作用。一般認(rèn)為，這是由于不同抗氧化劑可以分別在不同的階段終止油脂氧化的鏈鎖反應(yīng)。另一種協(xié)同作用即主抗氧化劑同其他抗氧化劑和金屬離子螯合劑復(fù)合使用，例如抗壞血酸可以作為主抗氧化劑再生劑（電于給予體）、氧的清除劑、金屬螯合劑、其氧化褐變產(chǎn)物也具有抗氧化活性。上述兩種協(xié)同作用已被實(shí)踐證明，并在油脂抗氧化中普遍采用。（4）溶解與分散抗氧化劑在油中的溶解性影響抗氧化效果，如水溶性的抗壞血酸可以用其棕櫚酸酯的形式用于油脂的抗氧化。油溶性抗氧化劑常使用溶劑載體將它們并入油脂或含脂食品，這些溶劑是丙二醇或丙二醇與甘油一油酸酯的混合物?？寡趸瘎┘尤氲郊冇椭?，可將它以濃溶液的形式在攪拌條件下直接加入（60℃），并必須在排除氧的條件下攪拌一段時(shí)間，就能保證抗氧化劑體系能均勻地分 散至整個(gè)油脂中。谷物、脫水馬鈴薯和蛋糕粉屬低脂食品，將抗氧化劑加入這些食品原料是一個(gè)更為復(fù)雜的問題，因?yàn)榭寡趸瘎╇y以與脂肪相充分地接觸。處理谷物時(shí)，一般將高濃度的BHA或BHT加入包裝的蠟質(zhì)內(nèi)襯。由于這些抗氧化劑甚至在室溫下仍是輕微揮發(fā)的，因此它們從蠟質(zhì)內(nèi)襯逐漸擴(kuò)散進(jìn)入產(chǎn)品。雖然谷物中的脂肪含量一般是很低的，但是它是高度不飽和的，尤其是在燕麥片中，因此有必要防止此類脂肪的氧化。有時(shí)將抗氧化劑直接加入谷物或馬鈴薯泥，隨后煎烤，于是能有足夠的抗氧化劑遷移至脂肪相，產(chǎn)生充分的穩(wěn)定效果。將含有抗氧化劑的乳狀液直接噴灑在谷物的表面后立即包裝，這樣的處理方法也取得一些效果。將抗氧劑（通常是BHA 檸檬酸）用鹽分散，然后加入絞碎的肉（新鮮或干燥）中，有利于其在肉中的分散。（5）金屬助氧化劑和抗氧化劑的增效劑過渡元素金屬，特別是那些具有合適的氧化還原電位的三價(jià)或多價(jià)的過渡金屬（Co、Cu、Fe、Mn、Ni）具有很強(qiáng)的促進(jìn)脂肪氧化的作用被稱為助氧化劑。所以必須盡量避免這些離子的混入，然而由于土壤中存在或加工容器的污染等原因，食品中常含有這些離子。通常在植物油中添加抗氧化劑時(shí)，同時(shí)添加某些酸性物質(zhì)，可顯著提高抗氧化效果，這些酸性物質(zhì)叫做抗氧化劑的增效劑。如檸檬酸、磷酸、抗壞血酸等，一般認(rèn)為是這些酸性物質(zhì)可以和促進(jìn)氧化的微量金屬離子生成螯合物，從而起到鈍化金屬離子的作用。（6）避免光、熱、氧的影響使用抗氧化劑的同時(shí)還要注意存在的一些促進(jìn)脂肪氧化的因素，如光尤其是紫外線，極易引起脂肪的氧化，可采用避光的包裝材料，如鋁復(fù)合塑料包裝袋來保存含脂食品。加工和貯藏中的高溫一方面促進(jìn)食品中脂肪的氧化。另一方面加大抗氧化劑的揮發(fā)，例如BHT在大豆油中經(jīng)加熱至170℃，90分鐘，就完全分解或揮發(fā)。大量氧氣的存在會(huì)加速氧化的進(jìn)行，實(shí)際上只要暴露于空氣中，油脂就會(huì)自動(dòng)氧化。避免與氧氣接觸極為重要，尤其對于具有很大比表面的含油粉末狀食品。一般可以采用充氮包裝或真空密封包裝等措施，也可采用吸氧劑或稱脫氧劑，否則任憑食品與氧氣直接接觸，即使大量添加抗氧化劑也難以達(dá)到預(yù)期效果。5主要產(chǎn)品編輯