抗氧劑除了具有抑制高分子材料氧化這一主要功能之外，還兼具一系列輔助的但又
是不可缺少的其他方面的性能 （大致可分為化學(xué)、物理和毒性三個方面）。能否滿足這
些性能要求，往往是判斷抗氧劑化合物是否具有實際應(yīng)用價值的重要條件，但抗氧劑的
這些輔助性能中究竟哪個更為重要，則取決于所要穩(wěn)定的高聚物及其最終應(yīng)用等具體情
況。許多有特殊要求的塑料或添加劑 （如用作食品的包裝材料），其所用抗氧劑的毒性
就成為其是否適用的至關(guān)重要的條件。不過，目前各國對毒性的評價和要求并不相同，
而且對各種塑料毒性的評價標(biāo)準(zhǔn)往往也只是由各添加劑生產(chǎn)商提供。
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（一）對化學(xué)性能的要求
1.污染性 （變色性）
抗氧劑應(yīng)該是無色的，且在長期使用后基質(zhì)可能出現(xiàn)的色污現(xiàn)象應(yīng)盡量地少。芳香
胺類化合物由于具有較強(qiáng)的污染性，因此這類抗氧劑很少用于熱塑性塑料。但采用受阻
酚類抗氧劑時，往往也能觀察到某些色污現(xiàn)象 （一般出現(xiàn)泛黃現(xiàn)象）。從化學(xué)角度看，
這是由抗氧劑的氧化產(chǎn)物造成的。因此，即使對某些基質(zhì)如聚烯烴和聚縮醛等老化后不
易變色的高聚物，在加用抗氧劑后也常見到變色現(xiàn)象。對于聚氨酯、聚碳酸酯和苯乙烯
類高聚物等塑料制品，在采用可能具有污染性的添加劑之后，其基質(zhì)的變色程度將會更
加嚴(yán)重。然而，出現(xiàn)泛黃現(xiàn)象的起因是來自基質(zhì)本身，還是添加劑，取決于實際的老化
條件，如熱、輻射、堿或可導(dǎo)致所謂 “氣體變色 （gasfading）”的工業(yè)廢氣等。
在成型加工過程或老化試驗中，抗氧劑所造成的色污一般并不主要，而對易變色的
基質(zhì)來說，則可因基質(zhì)本身變色的內(nèi)在因素而加重其污染性。在室外和耐候老化條件
下，所觀察到的變色效應(yīng)是比較復(fù)雜的。取代酚與過氧化物自由基的反應(yīng)產(chǎn)物的耐光性
較低，通常在強(qiáng)光照 （陽光直接照射或氙氣燈照射試驗）的條件下往往觀察不到變色
效應(yīng)。然后，在非直接光照 （如隔著玻璃的室內(nèi)光線）的條件下，經(jīng)過幾周或幾個月
之后，就會出現(xiàn)一定程度的泛黃，但一旦處在強(qiáng)光短時間的照射之后，上述泛黃現(xiàn)象又
會自行消失。由此可見，導(dǎo)致這種變色的原因是較為復(fù)雜的。不過，對于許多類型的變
色均可通過添加某種亞磷酸酯或硫醚的辦法予以克服。
2.熱穩(wěn)定性
抗氧劑應(yīng)能適應(yīng)塑料的合成和加工條件的要求。實際采用的各種抗氧劑在 300～
320℃的溫度下，都具有令人滿意的短時間熱穩(wěn)定性。
3.水解穩(wěn)定性
某些工業(yè)抗氧劑屬于有機(jī)羧酸酯類，這種抗氧劑中的酯基在一定的條件下不易水
解。但是亞磷酸酯類抗氧劑的水解穩(wěn)定性卻差得多，因此，此類抗氧劑在儲存和使用時
對于其水解的可能性應(yīng)予以足夠的重視。為解決亞磷酸酯抗氧劑工業(yè)應(yīng)用中可能出現(xiàn)的
水解，一般可采取以下三種措施：盡量采用高純度的芳香族亞磷酸酯抗氧劑，這是因為
芳香族亞磷酸酯的水解穩(wěn)定性優(yōu)于脂肪族亞磷酸酯；通過摻合少量堿的辦法改善其儲存
穩(wěn)定性；設(shè)法摻合一定量的防水蠟或其他適當(dāng)?shù)脑魉衔铩?br />
（二）對物理性能要求
1.加工性能
工業(yè)用的抗氧劑形態(tài)，通常是溫度達(dá) 250℃時可自由流動的固體粉末或低粘度的液
體。為確保儲存和運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，抗氧劑的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)不應(yīng)低于 50℃?？紤]到工業(yè)
衛(wèi)生的更高要求，最好采用無塵的配制工藝。
2.溶解性和乳化性
抗氧劑若在高聚物合成階段投加，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)奈锢硇螒B(tài)。例如以溶解于單體或聚
合溶劑的形式進(jìn)行添加。如果希望以液體形式投加抗氧劑，那么可用輔助抗氧劑 （如
亞磷酸酯或硫醚）作為其溶劑。對于 ABS乳液聚合工藝，抗氧劑的投加方式最好是配
制成乳劑。但對于高熔點(diǎn)的抗氧劑，上述施用方式就不大適用。
3.揮發(fā)性
抗氧劑若投加于高聚物生產(chǎn)的最后工序 （如干燥和單體的脫除階段），則要求抗氧
劑不能因閃蒸揮發(fā)而損失。很多抗氧劑 （如長效熱穩(wěn)定劑）多是在高聚物的成型加工
階段投加的，在這種情況下，要求抗氧劑不能因受熱揮發(fā)或散發(fā)令人厭惡的臭味。大多
數(shù)工業(yè)用的抗氧劑可完全滿足這些要求。
4.抽出穩(wěn)定性
抽出穩(wěn)定性是一個很重要的指標(biāo)。要求添加劑具備抽出穩(wěn)定性的塑料制品，主要是
一些室外用品和日用品 （如洗衣機(jī)的零部件等）。此外，抽出穩(wěn)定性也是毒性評價的一
個因素。
近來有不少關(guān)于進(jìn)一步改善添加劑抽出穩(wěn)定性的報道，如合成分子量在 3000及
3000以上的齊聚物抗氧劑，就是通過接枝的辦法，把抗氧劑鍵合在高聚物的分子鏈上；
使抗氧劑與相應(yīng)的單體經(jīng)共聚反應(yīng)連接在離分子的骨架上。然而，以上種種努力遠(yuǎn)未達(dá)
到實用的要求。
5.相容性與遷移性
某些高聚物，在其表面有時可觀察到添加劑析出的噴霜現(xiàn)象。對于低密度聚乙烯和
聚氨酯來說，這種現(xiàn)象尤為明顯。添加劑在高聚物中如果是呈過飽和的溶液并以很高的
擴(kuò)散速率向表面進(jìn)行遷移，那么這時就可觀察到上述的噴霜現(xiàn)象。其擴(kuò)散系數(shù)取決于玻
璃化溫度等高聚物的性質(zhì)和結(jié)晶度、取向度等大分子形態(tài)以及添加劑本身的固有特性。
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聚丙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯對噴霜敏感度的比例關(guān)系，大致是 1∶10∶100。
總之，理想的抗氧劑應(yīng)符合以下要求：
1）抗氧化降解效能高。
2）與基體的相容性好。
3）對制品的物理、力學(xué)性能無不良影響。
4）熱穩(wěn)定性高，耐熱性好。
5）揮發(fā)性小，擴(kuò)散遷移適度，耐溶劑抽出性好。
6）不與其他助劑發(fā)生不良反應(yīng)。
7）無毒，對人體無刺激，無異味，污染性小。
8）價廉易得。
