塑料用抗氧剂主要种类及应用

塑料及其他高分子材料行业越来越认识到抗氧剂的重要意义，抗氧剂是高分子材料的维生素、长寿丹，仅需添加千分之几，就可有效延缓或抑制聚合物氧化过程，阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。

近十年以来，全国抗氧剂需求量持续快速增长，全国抗氧剂需求量年平均增速高达5％，近几年中国目前需求量高达180kt/a，已成为全球的抗氧剂消费区域，占全球需求量的32.4％。

一、塑料抗氧剂主要应用领域

根据各种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料、特种塑料和生物降解塑料四种类型。

1.通用塑料

一般是指产量大、用途广、成型性好、成本低、性价比高的塑料。通用塑料有五大品种，即聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物（ABS），这五大类塑料占据了塑料原料应用的绝大多数。

2.工程塑料

一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料。通用工程塑料包括：聚酰胺PA、聚甲醛POM、聚碳酸酯PC、改性聚苯醚PPO、热塑性聚酯、超高相对分子质量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。它们在日用生活物品中的用量很少，主要应用在工程产业、国防科技等高端的领域，如汽车、航天、建筑、通讯等领域。

工程塑料对抗氧剂有一定需求，但因工程塑料整体产销量较小，表现为特种抗氧剂的需求量不大，同时部分领域使用通用抗氧剂，如PA、PC、聚酯等同样需要添加亚磷酸酯类抗氧剂，而626和168因具有良好的性价比，在工程塑料上的应用也较为广泛。

3.特种塑料

一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅。这一类塑料本身的稳定性较好，对抗氧剂的需求量很小。

4.生物降解塑料

生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。聚乳酸（PLA）、聚羟基烷酸酯（PHA）、淀粉塑料、PBAT、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、二氧化碳共聚物（PPC）等。生物降解塑料的生产、加工、使用过程中同样离不开抗氧剂，性价比的品种依然是通用受阻酚抗氧剂1010、1076和亚磷酸酯抗氧剂168、626。

整体来说，PP和PE领域对抗氧剂的需求量约为市场总需求量的65%。其他三种通用塑料中PVC的产销量也很大，但是PVC的抗氧化性能较PP、PE稳定，主要是热加工过程中容易脱氯化氢，因而对钙锌等热稳定剂的需求是主体，抗氧剂需求量较PP、PE少。

二、国内塑料抗氧剂主要品种

我国抗氧剂行业的发展是随着中石化、中石油聚烯烃工业的快速发展而发展起来的，并且随着聚烯烃行业的迅猛发展而壮大。

1.主抗氧剂

目前塑料用主抗氧剂中最重要的抗氧剂品种是受阻酚类抗氧剂1010、1076，在主抗氧剂中具有不可替代的地位。

（1）抗氧剂1010：抗氧剂1010的特点是相对分子质量大，高达1177.66，同一个分子结构中抗氧化官能团多达4个，是常规主抗氧剂中相对分子质量、一个分子中官能团最多的抗氧剂，因为相对分子质量大的结构，使抗氧剂1010具有了挥发性很低，而且不易迁移，耐萃取、热稳定性高、持效性长的特点，并且不着色，不污染、无毒。

抗氧剂1010能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，一般用量为0.1%~0.5%，应用领域广泛，如通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、ABS树脂等。

还可应用于工程塑料如聚酰胺PA、聚甲醛POM、聚碳酸酯PC、改性聚苯醚PPO、热塑性聚酯、聚氨酯，同时在可生物降解塑料、合成橡胶、纤维、热熔胶、油品、墨水、涂料等领域也发挥着重要的作用，表现出卓越的抗氧化性能，可有效地延长制品的使用期限，半个世纪以来越来越被人们认识到1010是性价比的优秀抗氧剂品种。

（2）抗氧剂1076：抗氧剂1076的特点是分子结构中有一个含十八个碳原子的长碳链，这个长碳链和聚乙烯、聚丙烯等塑料分子中的碳链结构十分相似，因为物质的相似相容机理，抗氧剂1076和塑料的相容性非常好，具有了挥发性很低，而且不易迁移，耐萃取、持效性长的特点，并且不着色，不污染、无毒。

抗氧剂1010、1076与亚磷酸酯类辅助抗氧剂有良好的协同效应。

2.辅助抗氧剂

辅助抗氧剂中最重要的品种是亚磷酸酯类抗氧剂168和626，在辅助加工稳定剂中具有无法替代的高性价比地位。

亚磷酸酯类抗氧剂是非常重要的高分子材料加工稳定剂，也是市场需求量的一类抗氧剂，但是因分子结构中含有三价亚磷结构，遇水会发生水解反应生成亚磷酸及其上游合成原料，因结构的不同，各种亚磷酸酯本身的抗水解稳定性及抗氧化效能区别很大。

（1）抗氧剂168：抗氧剂168是一种性价比优良的广谱亚磷酸酯抗氧剂，其抗萃取性强，对水解作用稳定，并能显著提高制品的光稳定性，不着色、不污染、耐挥发性好，广泛用于聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯单聚和共聚物、弹性体、胶粘剂、工程塑料，如：PE，PP，PVC，PS，聚酰胺，聚碳酸酯，ABS等高分子材料中。

（2）抗氧化剂626：抗氧化剂626是一种高效亚磷酸酯类抗氧剂，特点是抗氧化效能高于抗氧剂168，抗黄变性能好，高透明，是一种低挥发性有机合成辅助加工稳定抗氧剂，广泛用于聚丙烯、聚乙烯、ABS、聚碳酸纤维及聚酯树脂等各类塑料的合成与加工。

抗氧剂626的弱点是耐水解较差，特别需注意防潮。抗氧剂626是一种高效的亚磷酸酯类辅助型抗氧剂，与大多数聚合物具有很好的相容性，有良好的防止高分子材料因光和热引起的变色作用，在许多领域可以代替抗氧剂168，以进一步改善加工稳定性，获得性能更好的高分子材料制品。

3.其他抗氧剂

上述4种抗氧剂因其优良的性能和规模优势、成熟的工艺技术、稳定的产品质量、不可超越的性价比，在塑料领域特别是聚烯烃领域占据主导地位。

其他受阻酚抗氧剂如1098、1330、3114、1790、1024，以及亚磷酸酯抗氧剂P-EPQ、9228、641，在有些领域可以替代通用抗氧剂，因本身性质如过高的熔点等特别是过高的产品成本限制，更适合在特定领域应用。许多受阻酚抗氧剂产品和1010，1076的生产装置、主要起始原料类似，甚至可以共线生产，许多亚磷酸酯类抗氧剂产品如626、P-EPQ、9228可以和168共线生产，因此，对抗氧剂行业市场需求及产能的统计分析以1010、1076、168为主。