双功能型羟胺类抗氧剂的进展

抗氧剂是聚合物材料中应用最广泛的助剂之一,羟胺类抗氧剂同时具有捕获自由基和分解氢过氧化物的功能,其作为一种双功能型抗氧剂,在聚合物材料的加工和使用过程中已经得到了应用。简述了羟胺类抗氧剂的结构,详细介绍了羟胺类抗氧剂抗氧化作用的机理,在结构和作用机理的基础上对影响该类抗氧剂抗氧化效率的因素进行分析,着重阐述了次级氮氧自由基、取代基及取代烷基链长度对其抗氧化效率的影响。此外,介绍了常用羟胺类抗氧剂(烷基羟胺类、苄基羟胺类以及环状羟胺类等)的开发应用现状。最后,提出羟胺类抗氧剂未来的发展方向应致力于优化合成工艺,开发多元复配体系和多功能型羟胺类抗氧剂,实现抗氧剂的高效利用。

烷基化混合胺抗氧剂的合成与性能研究

以二苯胺、N-苯基-α-萘胺与辛烯为原料,在非游离质子酸型催化剂的作用下合成了一种液态烷基化混合胺抗氧剂,采用红外光谱、气相色谱等手段对其结构进行表征,采用旋转氧弹(RPVOT)、和加压差热扫描试验(PDSC)方法评价了在基础油中的抗氧化性能,并在SP质量等级的汽油机油配方中进行了性能评价。结果表明:烷基化混合胺抗氧剂初始热分解温度可达274.62℃,适合在高温工况下使用;与常规抗氧剂相比,相同加剂量下烷基化混合胺抗氧剂的RPVOT时间可延长3.4倍,PDSC氧化诱导期可延长2.6倍,具有更优异的抗氧化性能;在SP/GF-6级别的汽油机油配方中氧化试验可使Cu和Pb质量分数分别下降12μg/g和11.7μg/g,可改善金属腐蚀性,是一种性能卓越的高效液体烷基化胺型抗氧剂。

抗氧剂对石油树脂性能的影响

采用共混的方式制备了一系列添加抗氧剂的石油树脂,通过红外光谱仪、色度仪以及热重分析仪进行表征,并对石油树脂的抗老化性能进行评价。结果表明:温度的升高会促进石油树脂的老化,抗氧剂的加入能够一定程度抑制石油树脂的老化;添加抗氧剂B 215的石油树脂抗老化性能与C 100-W接近;抗氧剂B 215能够明显改善石油树脂的耐热性能。

插层结构抗氧剂对聚丙烯热氧稳定性的影响

将2种层状复合金属氢氧化物插层结构抗氧剂采用双螺杆挤出工艺,按照一定比例添加到聚丙烯(PP)中,得到无机-有机聚合物复合材料样品,然后采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征了抗氧剂水滑石的结构,通过氧化诱导时间(OIT)和热重(TG)分析考察新型抗氧剂对PP热氧稳定性的影响,并考察了抗氧剂耐溶剂迁移的效果。结果表明:插层结构抗氧剂的加入可以提升PP的抗热氧老化性能,其中Mg-Al抗氧剂的OIT更长,Zn-Al抗氧剂对PP热稳定性的提升作用更明显,与抗氧剂1010相比,插层结构抗氧剂经乙醇和正己烷浸泡后表现出的耐迁移性效果更好。

杯芳烃抗氧剂在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能研究

高密度吸热型碳氢燃料在热、催化等作用下会与溶解氧发生氧化反应,导致使用性能降低,进而威胁飞行安全。杯芳烃在与常用的酚类抗氧剂分子结构相似的前提下,拥有更好的热稳定性,可以在苛刻的工作环境中对燃料起到抗氧化作用。本实验合成了具有油溶性的C-十一烷基间苯二酚杯[4]芳烃(C_(11)-C[4]R),考察其在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能,并与商用抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(L-1010)和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(L-1076)等的抗氧化效果进行对比。高压差示扫描量热仪(PDSC)评价结果显示,四种抗氧化剂的效果排序为:C_(11)-C[4]R>BHT>L-1010>L-1076。还采用静态釜加速氧化法研究了JP-10的氧化反应历程,提出了C_(11)-C[4]R在JP-10中的抗氧化机理。

ABS接枝粉料结构及抗氧剂用量对ABS树脂性能的影响

采用乳液接枝聚合技术,制备了核壳比为60/40、70/30且接枝过程中引发剂用量不同的ABS接枝共聚物胶乳,系统研究了丙烯腈⁃丁二烯⁃苯乙烯塑料(ABS)壳层厚度及水性抗氧剂用量对ABS接枝共聚物热氧老化性能的影响,同时通过熔融共混技术生产ABS树脂,测试了水性抗氧剂加入量和ABS壳层厚度对ABS树脂力学性能和表观性能的影响。研究表明:ABS壳层越薄,其ABS接枝共聚物的热氧老化性能越差。ABS壳层厚度对树脂冲击强度和表观性能均有影响。本研究使用的水性抗氧剂加入量在胶乳总重的1%(质量分数,下同)以下时,水性抗氧剂加入量越高,ABS接枝共聚物的氧化诱导期和氧化诱导温度越高。抗氧剂加入量在0.75%时,抗热氧老化能力达到较高水平。抗氧剂加入量对ABS树脂的力学性能无影响,对其表观性能如白度、黄色指数影响明显。

水性抗氧剂组成以及含量对ASA树脂性能的影响

采用乳液聚合法制备了核壳比为6/4的ASA核壳接枝共聚物胶乳,系统地研究了水性抗氧剂的组成以及含量对ASA接枝共聚物热氧老化性能的影响,并采用熔融共混法制备ASA树脂,探究了水性抗氧剂的组成以及含量对ASA树脂力学性能、表观性能的影响。结果表明,水性抗氧剂的组成CPL/DLTP为2/3时,其ASA接枝共聚物的热氧老化性能最优;随着水性抗氧剂含量的增加,ASA接枝共聚物的氧化诱导期显著增长;水性抗氧剂的加入量超过1%以后,ASA接枝共聚物的氧化诱导期增长不显著;在230℃空气条件下,添加1%水性抗氧剂的ASA接枝共聚物的氧化诱导期可达73.1 min,其抗热氧老化能力是相同条件下不添加水性抗氧剂ASA接枝共聚物的80倍以上;水性抗氧剂的组成及含量对ASA树脂的力学性能无明显影响,对其表观性能如白度影响明显。

超高效合相色谱法快速筛查卤化丁基橡胶塞中14种抗氧剂

目的 建立一种快速检测卤化丁基胶塞中14种抗氧剂的方法。方法 采用超高效合相色谱法,色谱柱为ACQUITY UPC^(2 )BEH-2EP(100 mm×3.0 mm,1.7μm),主要以超临界二氧化碳流体作为流动相,同时以甲醇-乙腈(1:1)为流动相改性剂进行梯度洗脱,流速1.5 mL·min^(-1),系统背压13.79×10^(3) kPa,柱温40℃,进样体积1μL,检测器为二极管阵列检测器(PDA),检测波长220 nm。结果 14种抗氧剂可以在5 min内实现分离检测。在5~100μg·mL^(-1)范围内,14种抗氧剂的质量浓度分别与各自峰面积呈现出良好的线性关系,相关系数(r)均>0.998,平均加标回收率为89.80%~102.96%,相对标准偏差(RSD)为0.4%~2.4%(n=9)。对10批次卤化丁基胶塞样品进行检测,主要检测到了4种抗氧剂,分别为抗氧剂BHT、抗氧剂168、抗氧剂1076及抗氧剂1010。结论 该方法简便高效,选择性非常强,能够准确快速地分析卤化丁基胶塞中的抗氧剂。

诱导结晶在抗氧剂1010工业化生产中的应用

在抗氧剂1010的工业化生产过程中,由于影响结晶因素颇多,且结晶过程难以控制,因此我们采用添加晶种进行诱导结晶,促使抗氧剂1010能生成晶体结构均一,堆密度大,流动性好的δ晶型的产品,从而提高了产品质量,提升了生产效率。虽然抗氧剂1010的结晶方法实验室研究报道较多,但是采用晶种诱导结晶的方法在工业化生产中鲜有报道。

不同抗氧剂体系在聚碳酸酯中的应用对比

聚碳酸酯(PC)在加工和使用过程中会发生老化现象从而影响其使用性能,通常加入抗氧剂可以抑制或延缓其老化。为了选择适用于PC的抗氧剂体系,选用三种主抗氧剂分别与辅助抗氧剂168复配使用于PC中,并采用多次挤出老化和热氧老化对其进行老化处理,分析了抗氧剂对PC性能的影响,研究了在加工老化和热氧老化过程中抗氧剂体系对PC老化的抑制效果和抗氧剂体系与色粉的配伍性,从而筛选出适用于PC的抗氧剂体系。结果表明,1790抗氧剂体系使PC初始颜色黄化,严重影响了产品的外观色泽;245抗氧剂体系对PC的初始颜色、光学性能和力学性能影响较小,但在加工老化和热氧老化过程中黄化速度较快,这会对产品的外观颜色产生不利影响;1076抗氧剂体系对PC的初始颜色、光学性能和力学性能影响较小,并且在加工老化和热氧老化过程中对PC有较好的保护作用;辅助抗氧剂168对PC初始性能影响较小,但过多的用量在加工老化和热氧老化过程中会使熔体流动速率升高,拉伸性能下降,应严格控制其用量;245抗氧剂体系和1076抗氧剂体系与色剂复配均具有较好的协同效应。抗氧剂1076体系较适用于PC。

芳胺低聚物型润滑油抗氧剂的制备与性能研究

采用甲醛缩合法制备了芳胺低聚物型润滑油抗氧剂,考察了不同催化条件(酸催化和碱催化)对产物结构和性能的影响,优选得到碱性催化剂三乙胺。在该催化剂作用下N-辛基苯基-1-萘胺与甲醛发生缩合反应的位置主要在芳环上,产物的抗氧化性能良好;考察了反应条件对合成产物性能的影响,优化得到最佳合成条件为:反应温度65℃、N-辛基苯基-1-萘胺与多聚甲醛的摩尔比1∶0.75、反应时间40 h。

抗氧剂接枝对聚丙烯绝缘空间电荷与击穿性能的影响研究

本文重点研究受阻酚类抗氧化剂(AO3052)熔融自由基接枝改性对聚丙烯(PP)绝缘空间电荷与击穿性能的影响。对不同抗氧剂含量的接枝聚丙烯进行了直流电导、空间电荷分布和直流击穿特性测试,并与未改性聚丙烯进行对比。结果表明:抗氧剂接枝会增大试样体电导率对温度的敏感性,提高试样的电导活化能。0.5%抗氧剂接枝可以有效改善PP的空间电荷积聚问题,降低电场畸变程度,将90℃下PP的直流电气强度提高了31.3%,同时将90℃下PP的老化电气强度提高了36.1%,这归因于0.5%抗氧剂接枝对空间电荷积聚的抑制能力。通过能带结构分析认为,抗氧剂接枝改性可在PP的禁带中引入更多局域能级与电势阱,抑制电荷输运,同时受阻酚类抗氧剂中的酚羟基可以清除PP中的自由基,二者综合作用提升了PP的击穿性能。

超高效液相色谱法测定食品接触材料中抗氧剂245的迁移量

以水、4%(体积分数,下同)乙酸溶液、10%(体积分数,下同)乙醇溶液、20%(体积分数,下同)乙醇溶液、50%(体积分数,下同)乙醇溶液、95%(体积分数,下同)乙醇溶液和异辛烷作食品模拟物,按照GB 5009.156—2003和GB 31604.1—2015进行迁移试验。前5种食品模拟物的浸泡液用0.22μm有机滤膜过滤后,滤液上机测定。分取10 mL 95%乙醇溶液浸泡液,于50℃旋蒸至近干,分两次加入8 mL 80%(体积分数,下同)甲醇溶液溶解残渣并稀释至10 mL,上机测定;分取10 mL异辛烷浸泡液,加入10 mL 80%甲醇溶液,摇动约1 min混匀,静置约30 min,收集下层相并用80%甲醇溶液稀释至10 mL,过0.22μm有机滤膜,滤液上机测定。在超高效液相色谱法分析中,采用ACQUITY UPLC BEH C_(18)色谱柱作固定相,80%甲醇溶液为流动相进行等度洗脱,在220 nm检测波长下采用二极管阵列检测器测定抗氧剂245的含量。结果显示,抗氧剂245的质量浓度在0.5~10.0 mg·L^(-1)内和峰面积呈线性关系,测定下限为0.14~0.30 mg·L^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为86.4%~104%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.0%~5.4%。方法用于不同材质食品接触材料样品的分析,仅在聚甲醛(POM)盖样品中检出了抗氧剂245,在不同食品模拟物中的迁移量由大到小排序为50%乙醇溶液、95%乙醇溶液、20%乙醇溶液、10%乙醇溶液和4%乙酸溶液。

低挥发性有机化合物抗氧剂

据“European Rubber Journal”网站2023年12月22日报道,德国BASF公司日前推出了用于多元醇和聚氨酯泡沫的低挥发性有机化合物抗氧剂Irgastab PUR71,其配方中不含芳香胺,有效解决了传统抗烧焦添加剂的局限性,有助于改善环境及保障人体健康和安全,还可满足行业内日益严苛的物质分类和可持续监管要求。

小儿消积止咳口服液及药用复合膜中12种常见抗氧剂的提取与迁移研究

建立了测定小儿消积止咳口服液及其包装材料(口服液体药用复合膜)中12种常见抗氧剂的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法。采用Shim-pack GIST C18(100 mm×2.1 mm,2μm)为色谱柱,甲醇(含0.01 mol/L甲酸与甲酸铵)和水(含0.01 mol/L甲酸与甲酸铵)为流动相梯度洗脱;采用电喷雾离子源(ESI),以多反应监测(MRM)正离子模式进行定性定量分析。结果显示,12种抗氧剂在10~400 ng/mL范围内线性良好,相关系数(r)不小于0.9963,提取与迁移实验的检出限分别为0.40~13.25 ng/g和1.01~33.13 ng/mL,定量下限分别为1.35~44.17 ng/g和3.37~110.42 ng/mL,回收率为80.1%~114%,相对标准偏差(RSD,n=3)为1.5%~7.2%。药液中检出抗氧剂1010和168,但含量低于其每日允许最大暴露量(PDE),对药品安全性风险影响较小。该方法高效灵敏、准确可靠、操作简便,可用于小儿消积止咳口服液及其包装材料中12种常见抗氧剂的测定。

高效液相色谱法测定硝酸甘油气雾剂定量阀门中5种抗氧剂含量与迁移量研究

目的 建立同时测定硝酸甘油气雾剂定量阀门中5种常见抗氧剂含量的高效液相色谱(HPLC)法,并考察抗氧剂在其中的迁移情况。方法 色谱柱为Inertsil?ODS-SP柱(150 mm×4.6 mm,5μm),流动相为水-四氢呋喃-乙腈(10∶30∶60,V/V/V),流速为1.5 mL/min,柱温为30℃,检测波长为280 nm,进样量为20μL。结果 抗氧剂168、抗氧剂330、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的质量浓度均在0.2~250μg/mL范围内与峰面积线性关系良好(r≥0.999 8,n=6);检测限分别为1.58,0.27,0.38,0.94,0.24μg/mL;定量限分别为3.84,0.91,1.44,3.02,0.60μg/mL;精密度、稳定性、重复性试验结果的RSD均小于2.0%(n=6);回收率分别为100.67%,99.97%,99.93%,99.60%,99.63%,RSD分别为0.47%,0.21%,0.93%,0.44%,0.60%(n=9)。硝酸甘油气雾剂定量阀门组件材料(内垫圈、阀杆、阀室、吸管)中抗氧剂168、抗氧剂330、抗氧剂1010、抗氧剂1076的检出量均低于其评价阈值(AET),均未检出抗氧剂BHT。加速试验0个月、3个月、6个月,定量阀门组件材料中抗氧剂168、抗氧剂330、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂BHT的迁移量均低于其AET。结论 该方法操作简单、灵敏度高、结果准确、重复性和稳定性均较好,可用于硝酸甘油气雾剂定量阀门中5种抗氧剂的含量测定及迁移量研究。

UPLC-MS/MS法筛查口服液体药用复合膜中12种常见抗氧剂

目的建立超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS),用于筛查口服液体药用复合膜中12种常见抗氧剂。方法采用正己烷为提取溶剂,回流2 h,提取目标化合物,用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测目标化合物含量;以Shim-pack GIST C18(100 mm×2.1 mm,2μm)为色谱柱,甲醇和水为流动相;质谱选用电喷雾(ESI)离子源,多反应监测(MRM)正离子模式进行定性定量分析。结果12种抗氧剂在2~500 ng/mL的质量浓度范围内线性良好,相关系数r≥0.9986,检测限为0.2~10.6 ng/g,回收率为78.9%~112.7%,相对标准偏差(RSD)为0.8%~7.0%(n=3);经检测,12批口服液体药用复合膜中均有抗氧剂检出,其中含量较高的有1010、1076和168。结论该方法高效灵敏、准确可靠,可用于口服液体药用复合膜中12种常见抗氧剂的筛查。

1010抗氧剂引入对PLA油水分离用无纺布制备及性能影响

随着科技的发展,石油开采、运输等环节中漏油事故、含油废水排放等事件频发,造成了严重的石油污染。为解决该问题,该研究利用聚乳酸为原料,通过双螺杆挤出,在聚乳酸中引入抗氧剂1010等抗老化助剂,提高聚乳酸树脂的抗热氧老化性能。采用纺粘技术,将所得改性聚乳酸树脂制备为油水分离用无纺布。通过X射线衍射测试和红外光谱分析对所得无纺布样品的晶体及化学结构变化进行表征,并对其拉伸、顶破等力学性能及吸油性能进行测试。研究结果表明,引入1010抗氧剂后,PLA成纤性及其无纺布力学性能得到有效提高,能应用于油水分离作业。

高效液相色谱法测定复合助剂中抗氧剂405含量

建立一种高效液相色谱法测定复合助剂中抗氧剂405含量。方法采用AgilentODS-C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5μm);以甲醇作为流动相,流速为1.2 mL/min,柱温40℃;检测波长为250 nm;进样体积为5μL。结果表明,抗氧剂405在0.3~2.4 mg/mL浓度范围内线性关系良好,相关系数r为1.0000。抗氧剂405不同浓度回收率在100%~101%之间。该方法结果准确,操作简单,重现性好,可用于复合助剂中抗氧剂405含量的准确定量。

抗氧剂1024在铜嵌件聚丙烯管件中的应用研究

铜嵌件聚丙烯管件在建筑给排水领域广泛使用,然而铜的存在会加速聚丙烯材料的热氧老化。该研究在聚丙烯树脂中引入抗氧剂1024,通过长期热氧老化实验以及在力学性能、OIT、熔融指数方面的测试,结果表明含有抗氧剂1024的聚丙烯具有强的抗铜热氧老化性能。加入0.3%的抗氧剂1024对聚丙烯的力学性能保持较好,老化后强度为21.6MPa,仅降低14.6%;而管件内层OIT下降速度缓慢,在180天老化后依然保持为13.7min。微观形貌研究发现,抗氧剂1024可以在聚丙烯与铜接触表面形成稳定络合物。含有抗氧剂1024的聚丙烯铜内嵌管件,其热氧老化性能与镀镍黄铜管件相近,具有较好应用前景。