薄膜中常用添加劑——抗氧劑

抗氧劑是塑料薄膜中非常重要的添加劑，它可以有效地保護塑料薄膜不被空氣氧化。抗氧劑應用范圍廣泛，可應用于塑料各個不同階段,包括聚合合成、造粒、儲存、加工、使用及回收再利用等。 

抗氧劑可以有效地抑制或降低塑料大分子的熱氧化反應速度，延緩塑料樹脂的熱、氧降解過程，顯著地提高塑料樹脂的耐熱性能，延長塑料薄膜使用壽命，提高塑料制品使用價值。抗氧劑作為一種塑料助劑，是塑料中應用最廣泛的助劑之一，合理使用抗氧劑對于延長塑料制品使用壽命具有重要作用。 

在塑料薄膜的制造、加工、儲存及應用過程中，滲入到塑料薄膜中的氧氣會影響塑料薄膜的性能，只需少量的氧氣就能使塑料薄膜的強度、外觀和性能發生明顯變化。因為，滲入到塑料薄膜中的氧氣幾乎能與大多數聚合物發生反應，導致聚合物降解或交聯，從而改變薄膜的性能。而且，在熱加工和日照條件下，氧化反應速度更快。

抗氧劑可以通過分解氧化過程中產生的物質—氫過氧化物，生成穩定的非活性產物；或是能夠捕獲活性游離基，生成非活性的游離基，從而使鏈鎖反應終止。這樣就能夠有效地防止或延緩塑料薄膜的氧化反應，保證它們能夠順利地進行加工并延長其使用壽命。 

不同的抗氧劑，其作用功能和應用效果都會存在差異。包括不同類型主、輔抗氧劑，或同一類型不同分子結構。按分子結構和作用機理分，常用的塑料抗氧劑一般分為五類：受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代類、復合類以及受阻胺(HALS)類。常用的主氧化劑有酚類和胺類物質，其中酚類抗氧劑按其結構又可分為單酚、雙酚、三酚、多酚、對苯二酚、硫代雙酚等類型，常用品種有抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑CA等等；胺類抗氧劑按其結構可分為萘胺、二苯胺、對苯二胺等。胺類抗氧劑由于受熱分解后容易使材料變黃而基本不被使用。輔助抗氧劑主要有亞磷酸酯類和有機硫化物等，如抗氧劑168、DSTP等。實際應用中，多采用兩種或兩種以上抗氧劑配合的復合型抗氧劑。 

主抗氧劑一般為受阻酚類，其作用是誘捕氧化后形成的自由基，同時形成氫過氧化物；輔抗氧劑一般為亞磷酸鹽，其機理為3價的磷具有還原性，可被氧化成5價磷。其作用是起到第二道防護，消耗形成的氫過氧化物，同時也保護主抗氧劑。需要注意的是酚類在氧化后也可能會產生生色基團從而導致變色， 特別是在有氮氧化物存在的情況下。

抗氧化劑的作用機理：主抗氧劑與輔抗氧劑協同保護聚合物，其最佳配比為1：2 – 1：4

輔助抗氧劑通過將氫過氧化物分解成不活潑產物，除去自由基來源，抑制引發反應的物質。主要作用機理是把塑料中高活性的氫過氧化物分解成低活性分子。亞磷酸酯抗氧劑和含硫抗氧劑都是輔助抗氧劑。國內生產的含硫抗氧劑按分子結構可分為硫代酯抗氧劑、硫代雙酚抗氧劑和硫醚型酚三類。國內亞磷酸酯抗氧劑生產消費量約占國內抗氧劑生產消費總量的30%。 

復合抗氧劑由二種或二種以上不同類型或同類型不同品種的抗氧劑復配而成，在塑料材料中，以最小加入量、最低成本而達到最佳抗熱氧老化效果。此類抗氧劑的使用可取長補短，顯示出協同效應，協同效應是指兩種或兩種以上的助劑復合使用時，其應用效應大于每種助劑單獨使用的效應加和，即一加一大于二。 

目前，全球塑料工業快速發展，抗氧劑工業正日益趨向專用化、系列化、復合化、高效化、綠色化。各種新型功能性塑料層出不窮，抗氧劑研發與生產初步呈現由通用型產品系列向通用及專用結合的方向發展;生產企業對復合抗氧劑的使用越來越重視，開始趨向于抗氧劑及其他塑料助劑的系列化發展。部分企業開始配套原料中間體生產，形成上下游一體化的生產和經營模式。 

近年來，國內不僅產能和產量快速增長，新品開發、技術進步、結構調整等也取得了一定進步，專用型抗氧劑，如液體受阻酚1135，含氮受阻酚3114、1098，半受阻酚抗氧劑245等產品有了穩定的產能和產量；受阻酚抗氧劑及其中間體的合成采用不含錫催化劑技術，降低了酚類抗氧劑中重金屬錫含量，滿足了國外環保等方面要求，達到國際先進水平。

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