2018-07-03 如何对抗氧剂进行筛选测试和评价？

抗氧剂是高分子材料及其制品（通常包括塑料、橡胶、合成纤维、涂料和胶黏剂等五大合成材料）中应用最广泛的助剂之一，其在这些聚合物体系中仅少量存在时，即可延缓或抑制其在聚合、储存、运输、加工、使用过程中受大气中氧、热等作用而降解的过程，延长塑料制品使用寿命，提高塑料制品使用价值。

但由于抗氧剂的种类繁多，如何选择到适合具体某个产品的抗氧剂体系是每一个相关行业内人员所关心的。对于抗氧剂的选择，特别是在实际高分子材料制品中应用选择，往往需要通过合适的方法进行测试和评价。同时，也只有在实际产品中的评价才是最有实际意义和参考价值的。

高分子材料的合成阶段
对于高分子材料的抗氧化防护，原则是提前预防更为重要，也就是说抗氧剂的加入越早越好。因为，在聚合物的合成阶段加入抗氧剂，就可以在最初阶段保护高分子材料免受氧化而破坏，而且在合成阶段加入抗氧剂可以更好的保证抗氧剂在整个树脂体系中的分布更为均匀，产品的质量稳定性也更好！

在合成阶段添加抗氧剂，特别是对于通过自由基聚合合成高分子材料时，抗氧剂和引发性自由基间的反应是首要考虑的因素。此时，抗氧剂的加入，可能使得引发性自由基失活、引发效率降低、或太早终止了自由基聚合过程。因此，首先要评价或测试抗氧剂对聚合反应反应动力学、相对分子质量和相对分子质量分布的影响，以在抗氧化和实现目标聚合物间取得平衡。

正是考虑到抗氧剂对自由基聚合的这种负作用，相当大部分的聚合物树脂原料往往采取在聚合结束而要出树脂粒子的造粒阶段添加抗氧剂，这样即保证了聚合物树脂的初期老化降解，也赋予了树脂原料的储存稳定性。

高分子材料的加工阶段
高分子树脂原料从石化厂等出来后，就会走向改性塑料厂家或注塑加工厂家，并需根据实际应用要求进行适当的改性，不可避免的还需进行造粒或注塑等再次加工。因此，在加工阶段，抗氧剂的添加也是必不可少的。

加工阶段，首要的先看颜色的变化，尤其对ABS、PC和尼龙改性材料。没有抗氧剂的保护，在造粒时往往就可以观察到变黄现象，甚至是降解。这种情况是可以目测到的，也直接可以比较出不同抗氧剂的优劣。

如果目测无法判别，就要通过其他手段了。比如，可以测试添加不同抗氧剂样品的熔指或流变学行为，并与原料进行对比。在很多文献或产品介绍中，很多是采用多次挤出的方法来评价抗氧剂的加工稳定作用。

不同抗氧体系对PP熔指的影响
当然也可以通过测试材料的力学性能来评价。如玻纤增强尼龙66材料，添加抗氧剂前后的性能数据对比也可以用来筛选合适的抗氧剂体系。

高分子材料的使用阶段
对于一些像发动机周边、汽车内部、发热线圈、电线电缆等使用温度比较高的部件或材料，往往需要评定其长效热氧稳定性。如果你想做百年老店，做一些在实际条件下的测试是非常有意义的，尽管这一过程十分耗时耗力耗财。但更快捷的方法是做加速老化试验，即在高于实际使用温度条件下，在热氧老化箱中进行加速老化试验，以期在较短时间内测试抗氧剂的性能，这也是目前绝大部分企业或测试机构采取的方法。要测试的数据主要有红外羰基指数、色差（或黄色指数、灰卡评级等）、力学性能等等。

此外，氧化诱导期（OIT）也是一种常用的测试抗氧剂性能的试验方法，尤其是在电线电缆行业。此方法的优点是重复性比较好，样品用量也少，可以进行快速质量控制，作为抗氧剂初期筛选方法是非常值得推荐的。