塑料是日常生活中最常见的材料之一。它以造型简单、价格低廉、耐溶剂、耐腐蚀、重量轻等优点深受消费者喜爱。然而，高分子材料的固有特性并不能满足各种使用场景的需求。因此，在生产过程中，人们会在塑料中添加不同的添加剂来改善其性能。
塑料中的小分子化合物主要以两种方式出现：
1.对于通过单体加成聚合或缩合聚合得到的聚合物材料，通常在聚合过程中会加入引发剂，聚合后材料中可能会残留引发剂、单体和其他小分子化合物的痕迹；
2.在成型过程中为满足塑料的某些性能而添加的添加剂，如增塑剂、抗氧化剂、阻燃剂、光稳定剂、无机填料和其他小分子化合物。随着使用时间的延长，某些微量的小分子化合物会在塑料中迁移，甚至从塑料中渗出，导致塑料产品的性能下降。这种情况在加热、微波、高压等环境下更容易发生。
在微波的作用下，高分子聚合物链在交变电磁场的作用下发生振动，使这些小分子化合物溶解并迁移到食物、空气和生产线中。当迁移量达到一定比例时，可能会影响塑料的性能。造成危险。
目前，我国对迁移过程中起重要作用的化合物的结构和迁移机理研究较少。近年来，研究人员对塑料中常见的四种小分子化合物（丁基羟基甲苯、抗氧化剂 168、 轻型稳定器 770邻苯二甲酸二丁酯）。)比较了 5 种塑料包装材料（聚乙烯 PE、聚丙烯 PP、聚苯乙烯 PS、聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 和聚对苯二甲酸乙二酯）的迁移规律。需要说明的是，为了模拟极端条件，方便测试，研究工作在五种塑料包装材料中添加了小分子化合物，含量为 1.00%，大大超过了这些化合物常用的浓度比，因此测得的结果普遍偏大，只能作为趋势参考，不能说明实际的渗出情况。
首先是比较不同小分子在不同包装材料中的大致迁移率。下图显示了在 500 W 微波输出条件下加热 5 分钟后得到的迁移结果。可以清楚地看到，这四种物质在 PS 和 PMMA 中都有迁移。其迁移率大于 PE、PP 和 PET 中的迁移率。
这是因为 PE、PP 和 PET 的主链具有良好的对称性和相对规则的结构，属于结晶聚合物；而 PS 的侧链中有一个立体阻碍较大的苯环，PMMA 的侧链中有一个极性较大的酯基。它整体上属于无定形聚合物，但聚合物中同时存在结晶区和无定形区。小分子化合物在形成时也分布在材料的结晶区和无定形区。在微波的作用下，聚合物在交变电磁场的作用下，晶体无定形区的链段会发生随机振 动，从而促进小分子化合物从聚合物中迁移出来。
还可以发现，抗氧化剂 168 的迁移率和抗氧化剂 168 光稳定器 770 在所有塑料中的迁移率都低于其他两种小分子，而 HALS 770 在适用的 PE 和 PP 中的迁移率仅约为 10%。
在加热 5 分钟的条件下，四种物质在不同微波输出功率下的迁移率曲线如下图所示。从 ABCD 图中可以看出，在不同的微波功率下，BHT、抗氧化剂 168、HALS 770 和 DBP 在 5 种物质中的迁移曲线如下图所示。迁移曲线。显然，随着微波输出功率的增加，各种物质的迁移率与输出功率基本呈线性关系。
这是因为在相同的加热时间下，微波输出功率大，小分子在聚合物中的运动更加剧烈，这也加速了聚合物段在非晶区的运动，从而加速了小分子在塑料中的迁移。同样，无论微波功率如何，四种材料的迁移率都与前一阶段的结论一致，说明材料之间除了热运动外没有其他形式的相互作用。
最后，研究人员研究了微波作用时间对塑料包装中化学物质迁移的影响。结果如下图所示。从图中可以看出，在相同的微波输出功率下，四种物质在每种材料中迁移时，开始时迁移率较小，2 分钟后迁移率呈线性上升并加快，约 6 至 7 分钟达到最大值。达到平衡后基本保持不变。
这是因为材料迁移是一个扩散过程，而扩散的持续驱动力是包装材料和食品之间的化学势差。当两相之间的化学势相等时，就达到了平衡。就抗氧化剂 168 和 HALS 770 而言，即使在 PS 中，最终的渗出平衡浓度也只有 25%，也就是说，剩余的添加剂含量为 0.75%，这在大多数情况下仍然超过了添加剂的用量。
因此，即使在长期强微波条件下，这两种小分子化合物仍能保持有效浓度，有利于塑料设备在极端条件下的连续使用。
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