酚类抗氧剂课件

Chemical Engineering DepartmentChemical Engineering Department第三章 合成材料加工用化学品 Chapter3 Additives for Synthetic Materials第四节抗氧剂第四节抗氧剂3.4Antioxidant3.4Antioxidant1第三章 合成材料加工用化学品 Chapter3 概述n n老化老化（AgingAging）n n聚合物及其制品在聚合物及其制品在加工加工、储存储存及及使用使用过程过程中，物理化学中，物理化学性质及力学性能逐步变坏的现象称老化。性质及力学性能逐步变坏的现象称老化。n n抗氧剂抗氧剂：防止高分子材料发生防止高分子材料发生氧化老化氧化老化的物质的物质n n橡胶抗氧剂被称为防老剂橡胶抗氧剂被称为防老剂高聚物高聚物光、热、氧光、热、氧光、热、氧光、热、氧等等农膜变脆、塑料脆裂粉化、轮胎龟裂农膜变脆、塑料脆裂粉化、轮胎龟裂塑料制品泛黄、橡胶制品发黏塑料制品泛黄、橡胶制品发黏2 2概 述老化（Aging）高聚物光、热、氧等农膜变高分子氧化降解机理及抗氧剂作用机理n n氧化降解机理n n多数氧化降解反应属于多数氧化降解反应属于自由基自由基连锁反应机理连锁反应机理n n氧化降解由链的引发、链的传递与增长，链的氧化降解由链的引发、链的传递与增长，链的终止三个阶段所组成终止三个阶段所组成n n抗氧剂的作用机理n n链终止型链终止型抗氧剂的作用机理：利用加成、电子给抗氧剂的作用机理：利用加成、电子给予、氢给予方式予、氢给予方式使自由基失去活性使自由基失去活性。n n预防型预防型抗氧剂的作用机理：抗氧剂的作用机理：除去自由基的来源除去自由基的来源、抑制或延缓引发反应抑制或延缓引发反应3 3高分子氧化降解机理及抗氧剂作用机理氧化降解机理3链终止型作用机理抗氧剂264（BHT）CHCH3 3C(CHC(CH3 3)3 3(CH(CH3 3)3 3 C COHOHCHCH3 3C(CHC(CH3 3)3 3(CH(CH3 3)3 3 C CO O 稳定稳定的自由基：阻碍酚、受阻胺的自由基：阻碍酚、受阻胺2.6-2.6-2.6-2.6-二叔丁基二叔丁基二叔丁基二叔丁基-4-4-4-4-甲酚甲酚甲酚甲酚ROO 活泼活泼活泼活泼自由基自由基自由基自由基4 4链终止型作用机理抗氧剂264（BHT）CH3C(CH3)3(抗氧剂的分类oo按照按照功能功能，可将其分为链终止型抗氧剂与预防型抗，可将其分为链终止型抗氧剂与预防型抗氧剂；氧剂；oo按按分子量分子量的差别，可分为低分子量抗氧剂与高分子的差别，可分为低分子量抗氧剂与高分子量抗氧剂；量抗氧剂；oo按其按其化学结构化学结构的不同，可分为胺类、酚类、含硫、的不同，可分为胺类、酚类、含硫、含磷化合物及有机金属盐类抗氧剂等；含磷化合物及有机金属盐类抗氧剂等；oo按其按其用途用途，可分为塑料抗氧剂，橡胶抗氧剂，油品，可分为塑料抗氧剂，橡胶抗氧剂，油品抗氧剂，食品抗氧剂，润滑剂抗氧剂，涂料、纤维抗氧剂，食品抗氧剂，润滑剂抗氧剂，涂料、纤维抗氧剂等；抗氧剂等；5 5抗氧剂的分类按照功能，可将其分为链终止型抗氧剂与预防型抗氧剂一、抗氧剂的主要品种（一）酚类抗氧剂1 1、烷基单酚、烷基单酚2 2、双酚类、双酚类3 3、多酚类、多酚类n n合成原理：芳环的合成原理：芳环的C-C-烷化反应烷化反应n n最重要的烷化剂：烯烃最重要的烷化剂：烯烃v酚类、芳胺类自由基阻聚剂：同时又是抗氧酚类、芳胺类自由基阻聚剂：同时又是抗氧剂和防老剂剂和防老剂6 6一、抗氧剂的主要品种（一）酚类抗氧剂酚类、芳胺类自由基阻聚剂1、烷基单酚oo抗氧剂264（2 2，6-6-二叔丁基二叔丁基-4-4-甲酚甲酚），），BHTBHToo需求量最大的品种，美、欧、日分别占酚类抗需求量最大的品种，美、欧、日分别占酚类抗氧剂的氧剂的30%30%、40%40%、50%50%oo除塑料、橡胶外，广泛用于食品、医药、化妆除塑料、橡胶外，广泛用于食品、医药、化妆品工业品工业oo合成反应：合成反应：亲电取代反应亲电取代反应7 71、烷基单酚抗氧剂264（2，6-二叔丁基-4-甲酚），BH间歇操作生产抗氧剂264流程图滤滤滤滤液液液液滤滤滤滤液液液液重结晶及溶剂回收重结晶及溶剂回收产品路线产品路线8 8间歇操作生产抗氧剂264流程图滤液滤液重结晶及溶剂回2、双酚类oo含两个受阻酚单元oo2246合成路线n n异丁烯异丁烯烷化制阻碍酚（单酚）烷化制阻碍酚（单酚）n n甲醛甲醛烷化制烷撑双酚烷化制烷撑双酚oo无污染性，可用于浅色或彩色的橡胶制品中无污染性，可用于浅色或彩色的橡胶制品中2，2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)9 92、双酚类含两个受阻酚单元2，2-亚甲基双(4-甲基-6-3、多酚类oo抗氧剂1010n n四元酚抗氧剂四元酚抗氧剂n n优良的高温抗氧剂优良的高温抗氧剂oo合成路线10103、多酚类抗氧剂101010一、抗氧剂的主要品种（二）胺类抗氧剂n n胺类抗氧剂有着色性，用于深色塑料及橡胶制品胺类抗氧剂有着色性，用于深色塑料及橡胶制品n n酚类抗氧剂无毒色浅，用于浅色制品及食品工业酚类抗氧剂无毒色浅，用于浅色制品及食品工业（三）含磷抗氧剂（三）含磷抗氧剂（四）硫代酯抗氧剂（四）硫代酯抗氧剂对苯二胺类：防老剂对苯二胺类：防老剂40104010羟胺类：防老剂羟胺类：防老剂APAP1111一、抗氧剂的主要品种（二）胺类抗氧剂对苯二胺类：防老剂401二、抗氧剂的生产技术oo防老剂防老剂401040101212二、抗氧剂的生产技术防老剂401012二、抗氧剂的生产技术oo防老剂防老剂BLEBLE1313二、抗氧剂的生产技术防老剂BLE13Chemical Engineering DepartmentChemical Engineering Department第三章 合成材料加工用化学品 chapter3 Additives for Synthetic Materials第五节第五节 硫化体系助剂硫化体系助剂3.5VulcanizingAgent3.5VulcanizingAgent 14第三章 合成材料加工用化学品 chapter3 概 述oo交联：线型大分子之间用交联：线型大分子之间用新的化学键新的化学键连接，使连接，使之成为三维网状或体型结构的反应之成为三维网状或体型结构的反应oo交联的应用：交联的应用：橡胶的硫化橡胶的硫化、热固性树脂、热固性树脂固化固化、胶粘剂胶粘剂固化固化等。等。oo橡胶硫化的目的：提高强度和耐热性，产生高橡胶硫化的目的：提高强度和耐热性，产生高弹性。弹性。oo橡胶硫化原理：利用橡胶硫化原理：利用双键双键与硫化剂反应交联与硫化剂反应交联1515概 述交联：线型大分子之间用新的化学键连接，使之成为三一、交联剂（一）分类及主要品种 1、有机过氧化物：形成自由基交联 2、胺类 3、硫磺及有机硫化物（硫磺给予体）4、醌类 5、树脂类1616一、交联剂（一）分类及主要品种16（二）二硫化吗啉生产技术oo属于属于有机硫化剂有机硫化剂oo在硫化温度在硫化温度分解分解分解分解放出放出活性硫活性硫活性硫活性硫oo合成反应式合成反应式oo生产流程示意图生产流程示意图1717（二）二硫化吗啉生产技术属于有机硫化剂17二、硫化促进剂oo在橡胶硫化时，可以加快硫化速度、缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量以及改善硫化橡胶的物理机械性能的助剂叫硫化促进剂，简称促进剂。oo按化学结构分类如下：n n二硫代氨基甲酸盐（锌盐为主要品种）二硫代氨基甲酸盐（锌盐为主要品种）n n秋兰姆类秋兰姆类n n噻唑类噻唑类n n次磺酰胺次磺酰胺n n黄原酸盐与黄原酸二硫化物黄原酸盐与黄原酸二硫化物1818二、硫化促进剂在橡胶硫化时，可以加快硫化速度、缩短硫化时间、三、硫化促进剂生产技术oo硫化促进剂NOBSn n生产原料：促进剂生产原料：促进剂MM（噻唑类），吗啉（噻唑类），吗啉1919三、硫化促进剂生产技术硫化促进剂NOBS19小 结 summary summary交联与硫化：交联与硫化：交联与硫化：交联与硫化：区别与联系区别与联系抗氧剂主要品种：抗氧剂主要品种：抗氧剂主要品种：抗氧剂主要品种：酚类和胺类酚类和胺类材料的材料的材料的材料的老化老化老化老化及及及及抗氧剂抗氧剂抗氧剂抗氧剂和和和和防老剂防老剂防老剂防老剂氧化降解氧化降解氧化降解氧化降解机理和机理和机理和机理和抗氧化抗氧化抗氧化抗氧化机理：机理：机理：机理：自由基自由基自由基自由基反应及抑制反应及抑制反应及抑制反应及抑制20小 结 summary交联与硫化：区别与联系抗氧剂主要品种