抗氧剂136的稳定机理及其一种制备方法

发布日期:2025/2/6 9:31:02

前言

通常在聚合物的挤出加工过程中，体系处于一种缺氧状态，没有足够的氧与聚合物碳自由基反应而形成含氧自由基，于是在加工过程中碳自由基成为引起聚合物降解的主要原因。针对这一问题，国外各大公司都对碳自由基捕捉剂进了开发研究，目前主要有苯并呋喃酮类、双酚单丙烯酸酯、羟胺类和叔胺氦氧化物四类产品，其中最具代表性的产品是汽巴精化开发的一种苯并呋喃酮类碳自由基捕获剂抗氧剂136，它可以将聚合物热氧老化的链反应终止在萌芽状态，故有很好的抗热氧老化效果，特别是在与传统二元体系抗氧剂并用时效果更好，因此，有人甚至将其称为革命性的聚烯烃加工助剂^[1]。

抗氧剂136

稳定机理

抗氧剂136的抗氧作用是由其特殊结构引起的。在其结构中，α-H原子由于其结构的“位阻效应”而使其具有高活性，利用它能使聚合物链引发阶段产生的烷基自由基“猝灭”，其对聚合物的稳定作用基于所谓的“拉-推效应”。

在稳定过程中，抗氧剂136能捕获两个聚合物自由基，第一步作为氢供体，第二步与聚合物自由基结合。显然，第一步形成的自由基必须比聚合物自由基稳定才能完成第二步。理论认为，该自由基的稳定性受其空间位阻、电子共振结构及吸电子和给电子取代基的影响。实际上，第一步形成的自由基是高度稳定的，自由电子可以在相邻的两个苯环及间位上的叔丁基等上自由移动，大大提高了自由基的稳定性，该自由基已被ESR(电子顺磁共振波谱)表征，可进一步接受一个R・自由基形成稳定分子，因此其抗氧作用强^[1]。

制备方法

1000mL三口瓶中加入2,4‑二叔丁基苯酚103g，乙醛酸80mL，邻二甲苯170mL，对甲苯磺酸250mg，三氟甲磺酸镍3.57g，抽真空回填氮气，水泵减压，温度缓慢升高至90℃，反应10h，减压蒸出邻二甲苯，降温至70℃，滴加400mL甲醇，边搅拌边滴加有深红色固体析出，抽滤，用甲醇冲洗，所得粗产品用二氯甲烷溶解然后滴加甲醇重结晶，得到抗氧剂136为白色固体112g，产率89％^[2]。