受阻酚类抗氧剂作为最重要的自由基捕集剂,将过氧自由基转化为氢过氧化物,由此产生的苯氧自由基继续以不同的方式与过氧自由基反应,形成非自由基产物(如图所示)。 然而,也可以形成苯氧基自由基以从聚合物中抢夺氢原子并以这种方式开始新的氧化循环。 但大多数酚类抗氧化剂都在 2,6-有两个叔丁基可以屏蔽形成的苯氧基自由基(空间位阻)并防止形成新的氧化循环,但是空间位阻的引入也会导致自由基捕获效率的降低。 空间位阻的降低可以增加受阻酚类抗氧剂的活性,但也可以增加苯氧基自由基的活性,从而引发聚合物新的氧化循环。 自由基捕获速率与氧化起始速率之间的比率决定了抗氧化剂的效率。
从上图可以看出,在受阻酚类抗氧化反应中,每个官能团至少可以清除两个(烷氧基)自由基,但反应产生的苯醌(显色)仍是反应性的,可以发生多种副反应而显色(二苯醌)。
用于丙烯酸酯类酚类抗氧剂(例如,1010 1076 1098),苯醌可以发生重排反应以还原为受阻的酚类结构,这表明这类受阻的苯酚基团至少可以被清除4(烷氧基)自由基。
苯醌系列产品在受阻酚类抗氧剂自由去除后形成,由于这种结构可以减少二苯醌的形成,因此,与异氰脲酸酯环(例如,3114 1790)接枝的受阻酚类抗氧剂发生颜色(黄变),黄变相对较低。 此外,空气中的氮氧化物NOx与其反应也会引起颜色变化,即所谓的气体褪色,其反应机理如下。
但是,对于薄膜和纤维等特殊应用,酚黄问题很难解决(GA80等半受阻酚略有改善,但仍会泛黄),但非酚类抗氧剂(羟胺、苯并呋喃)产品可以完全避免酚黄问题,捕获自由基,有效保护热老化。
Sarex Chemical 的 0 级抗氧化剂是非酚类抗氧化剂
l 羟胺SARANOX 021和042有效解决了NOX气体黄变问题,其中SARANOX 042以巴斯夫IRGASTAB FS 042为基准,广泛应用于上游石化装置聚烯烃和耐辐照黄变改性产品。
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