高分子防老化

高分子防老化是高分子化學中的一個重要課題。高分子老化主要是熱氧老化和光氧老化；對於不飽和的高分子，臭氧老化也占一定的地位。主要的防老化措施有：①在高分子中添加各種穩定劑（高分子防老劑）；②用物理方法進行防護；③改進聚合和加工工藝；④進行聚合物的改性。其中，添加穩定劑是防老化常用的方法。

基本介紹

• 中文名：高分子防老化
• 拼音：gaofenzifanglaohua
• 分類：熱氧老化和光氧老化
• 類型：高分子化學

分類

防熱氧老化

通常改進加工成型工藝，例如降低加工溫度和受熱時間，避免不必要的露天曝曬，都可以收到防熱氧老化的效果。但更為有效的方法是添加各種防熱氧老化穩定劑。穩定劑按其穩定作用可以分為兩大類：第一類是使活性自由基反應終止的自由基鏈破壞劑；第二類為能抑制引發反應發生的抑制性抗氧劑。

第一類穩定劑又稱主抗氧劑，分為三種：
①自由基捕獲體　它能與由熱、光和氧的作用生成的高分子自由基R·或過氧化物自由基ROO·反應，生成不能再引發反應的物質，例如苯醌就是一種自由基捕獲體。
②電子給予體 為具有能提供電子的一類化合物,如叔胺類。當叔胺與自由基 RO2·相遇時，由於電子轉移，使活性鏈反應終止： 　③氫原子給予體　為具有活潑氫原子的一類化合物，它能使自由基R·或RO2·穩定化，自身變成一個活性低的、但又能捕獲其他活性基團的穩定自由基，從而使鏈式反應終止。這類抗氧劑常用的有仲芳胺和阻礙酚兩大類。以仲芳胺為例，其“捕捉”高分子自由基從而抑制老化的機理如下：　第二類抗氧劑又稱輔助抗氧劑，有過氧化物分解劑和金屬離子鈍化劑兩種。過氧化物分解劑如含硫或含磷有機化合物等能使過氧化物分解成非活性物質，從而使鏈式反應終止。某些金屬離子的存在對聚合物的自動氧化起著催化作用，同時還能促進過氧化物分解為自由基。金屬離子鈍化劑實際上是一些能與金屬離子生成絡合物的螯合劑，它使金屬離子形成絡合物而失去其催化作用，如芳香胺、醯胺類等。
不同的抗氧劑並用，可以產生加和效應或協同效應，但也可能產生對抗效應。

防光氧老化

高分子吸收紫外線後，會使高分子處於高能狀態，通過光化學反應，引起高分子降解和交聯，發生老化現象。防光氧老化可以通過:①光禁止作用,是使紫外線不能進入高分子內部，光氧老化反應停留在高分子表面，從而使高分子得到保護。炭黑、氧化鋅、鈦白粉等都是很好的光禁止劑。②紫外線吸收作用，紫外線吸收劑對紫外線有強烈的吸收作用，它們能選擇性地吸收對高分子有害的紫外線，並將它的能量轉變成對高分子無害的振動能或次級輻射螢光釋放出來，從而使高分子免遭破壞。大多數紫外線吸收劑的分子結構都有能在分子內部生成氫鍵的共同特徵,如2-羥基二苯甲酮(見結構式a)和2-（2′-羥基-5′-甲基苯基）苯並三唑(b)：它們的穩定作用與氫健的強弱程度有關，當吸收紫外線以後，螯合環打開；環重新閉合時，吸收的光能以其他無害的形式釋放出來。因此開環所需要的能量越多，傳遞給高分子的能量越少，即氫鍵越穩定，抗光氧老化的性能就越好。主要的紫外線吸收劑有苯甲酸苯酯、羥基二苯甲酮和苯並三唑等幾類。③猝滅作用，猝滅劑的作用機理與紫外線吸收劑不同，它並沒有很強的吸收紫外線的能力，而是通過分子間的作用消散能量。鎳的螯合物是一類很好的猝滅劑。

防臭氧老化

通常採用抗臭氧劑如N，N′-二苯基對苯二胺和2,2′-二氨基二苯硫醚等。