如何选择抗氧化剂?
在选择抗氧剂时要注意抗氧剂之间的配合,抗氧剂与其他热、光稳定剂等的配合。其次要考虑抗氧化剂的最配合性,大多数抗氧化剂都有一个最适合的浓度范围。在这个范围内,抗氧化剂的用量次之,抗氧化剂的功效加到最大。超出这个范围,就会带来不利影响。抗氧化剂的用量取决于塑料的性质、抗氧化剂的威力、协同效应、产品的使用条件和报价成本等诸多因素。通常胺类抗氧剂的活性高于酚类抗氧剂,因此应有更大的抗氧功能,但前者在空气中氧和光的作用下会变色,本身大多是有色的,而且有毒,因此在塑料中使用要慎重。现在首要考虑抗氧化剂的配合。
(l) 添加和生效。
使用多种抗氧化剂,可以促进其各自的特性和效果,增加总效果。例如,受阻酚类的蒸发或空间阻力不同,使用时,可促进其在较大温度范围内的抗氧化作用,效果增强。如果在配方中,只使用一种抗氧化剂,难免参与量较大,在高浓度时会引起强烈的氧化反应,这是不允许的。而选用几种低浓度的抗氧化剂并用,既能达到预期意图,又能防止激烈氧化,发扬其添加效果。
(2) 协同效应。
当两种不同活性的主抗氧化剂同时使用时,活性高的抗氧化剂给予氢原子,使活性链的氧化作用停止;而活性低的抗氧化剂能给活性高的抗氧化剂提供氢原子,使其再生并发展出持久的抗氧化作用,因此抗氧化效果非常好。
在使用主、辅抗氧化剂时,应注意协同效应的发挥。如主抗氧剂单纯给予氢原子,氢原子可使过氧化自由基转化为氢过氧化物,停止链反应;再如氢过氧化物与辅助抗氧剂的过氧化物分裂剂作用,生成无活性的稳定产物。从而大大减缓了氧化反应的速度,增加了抗氧化效果。如在聚烯烃中广泛使用的抗氧剂 264 和 DLPT 系统就是一例。
一种抗氧化剂分子具有两种或两种以上不同的稳定功能,称自协同效应,如含硫受阻酚类抗氧化剂,它具有链反应阻断剂和过氧化物分化剂的双层效应,这种抗氧化剂能强化抗氧化效果,是一种比较理想的抗氧化剂。
抗氧化剂与热、光稳定剂,应选用有协同作用的,并力求防止对立作用。如大多数胺类和酚类抗氧剂,在有炭黑存在时效果明显降低,这可能是由于炭黑直接催化抗氧剂的氧化作用,消耗了部分抗氧剂所致。硫醚键合抗氧化剂与炭黑反而有协同作用。因此,应放弃前者,而采用后者。