高分孑材料的SL化与抗氧化主要机理

高分子材料抗氧化_高分子材料抗氧化剂_高分子材料抗氧化机制

1.高分子的氧化与抗氧化

高分子材料在加工贮存和使用过程中，不可避免地要和氧接触。因此.氧化反应是高分子 材料老化的一个主要原因。

高分子化合物的氧化过程，一般认为是按自由基链式反应进行的。以下RH代表高分子化 合物,R •代表大分子自由基。

<1）链的引发 高分子RH受到热和氧的作用后，在高分子结构的“弱点”（如支链、双键等)处断裂，产生自由基。

                RH —*R ,一H ・ (1)

RH - 0〕—*R • -r • OOH (2)

(2)链的传递和增长 自由基在氣的存在卜，自动氧化成过氧化自由基ROO •和大分子 过氧化氢。

R • -O₂——•Rt.XJ • (3)

R(X) , -RH —R - — ROOH (4)

大分子过氧化氢又分解成链自由基

RfJOH —RO • + • OH ⑶

R(X)H + RH—RO • —H_aO+R - (6)

〈3)链的终止大分子自由基相结合而终止链反应

R • + • R—R-R (7)

R > - • CXJR ROOR

ROO • -t-ROO -ROOR+O, (.8)

后两种终止方式，由于生成过氧化物而不稳定，也很容易裂解生成大分子自由基，再引起 链的引发和増长.

在链的增K阶段，由于产生烷氧基自由基，大分子主链容易断裂,这就是大分子的降解。降 解的結果,使分子量大幅度下降，造成了高分子的物理机械性能下降。

在链的终止阶段发生交联，往往形成无控制的网状结构。这样可能使分子量大大增加，并 导致高分子材料的脆化、变硬、弹性下降等。

高分子受氧化难易的程度与高分子的结构有关.也与在氧化时产生的链自由基的相对稳 定性有关，自由基比较稳定，意味着它比较容易形成，即具有这种结构的高分子，比较容易发生 自由基氧化反应，一般说来，聚丙烯比聚乙烯容易氧化，支链聚乙烯比直链聚乙烯容易氧化，含 不泡和链的高分子,如天然橡胶也比较容易氧化，就是这个道理。

抗氧剤的作用，在于它能阻止自由基链式反应的进行，即截止(3)、(4)两步链增长反应的 进行，这种抗氧剂称主抗氧剤，也叫链终止剂，以AH表示之，链终止剂能与活性自由基R ,、 ROO •等结合生成稳定的化合物或低活性自由基，从而阻止了链的传递与增长。

               R • +AH > RH + A •

ROCH+AH ― ROOH+A - (A •为低活性自由基)

为了使链式反应被更好地截断下来，还要截断链增长阶段的<5).(6)两步反应。故还要配 合使用一种辅助抗氧剤,它的作用主要是分解大分子过氧化MROOH,使之生成稳定的化含 物，从而阻止链式反应的发展。这类抗氧剂又叫过氧化氢分解制。属于这类抗氧剂的有:硫醇、 硫代酯、亚磷酸酯等，它们的反应如下：

                              ROOH+2R'SH ― ROH+R，- S-S-R* -f-HjO

2ROOH+R'—S—S—R^r—2ROH+R^r—S—R^f+SO₂

ROOH+R'-S—R¹— R0H+ R^S—R^r

ROOH + (R‘ O) iP —ROH+ (R^rO)_aP««O

2.高分子的臭氧化与抗臭氧化

不饱和高分子(如天然橡胶)，由于分子中含有碳碳双键，对于臭氧很敏感，虽然大气中所 含臭氧浓度很低，但它能使橡胶的使用寿命大大缩短。所以臭氧化也是老化的重要原因。

不饱和高分子臭氧化反应比较复杂，其机理尚未完全明白.但多数人认为：臭氧化作用使 高分子断链产生摄基化物，蝶基化物可以进一歩分解，

抗臭氧剤的作用,主要在于消灭臭氧和臭氧化物，达到防止老化的目的，一般胺类抗氧剂 既有抗貌化作用,又有抗臭氧化的作用，因为它们能够吸收臭氧.以避免臭氧的侵蚀。反应 如下：

R^NH+Oj R?N--OHi-O；

象对苯二胺衍生物一类抗氧剤，还可与不饱和高分子（由于臭氧化断链产生的幾基化合 物）发生反应，从而阻止它们进一步降解而起到稳定的作用，

2R—C=O + :N—N、一- R—€H—N—N—CH—R

R H H OR 61?

以上就是对高分子材料抗氧化_高分子材料抗氧化剂_高分子材料抗氧化机制的介绍，若有疑问可在评论区留言，小编会尽快解答