抗氧剂用途
能延缓或阻止氧化或自动氧化过程的物质称为抗氧剂,
它能延缓物料
、
制品和用品
在储藏和使用时的变质。
一般用量较小,
大都是具有还原性能的物质。
对抗氧剂的一般
要求是用量小,效率高,价格便宜,且无不良后果。
抗氧剂用途比较广泛,通常用于食品
、
饲料
、
油脂
、
塑料
、
橡胶
、
纤维等。
抗氧剂是重要的一类食品添加剂,
它可防止食品成分氧化变质和败坏,
提高食品的
稳定性和贮存期。主要用于防止油脂及富脂食品的氧化毫败,防止食品褪色
、
褐变
、
维
生素被破坏,如加于食用油脂
、
富脂饼干
、
早餐谷物
、
汤粉
、
速煮面
、
冷冻或干制鱼贝
类等。
抗氧化剂分为油溶性和水溶性两类。目前,各国使用的抗氧剂总数约
30
种,美国
有
26
种,日本
15
种,德国
12
种,瑞士
24
种,中国允许使用的有
10
种。国际上普遍
使用的有二丁基羟基甲苯(
BHT
)
、
叔丁基对羟基茴香醚(
BHA
)
、
没食子酸丙酯
、
叔丁
基对苯二酚(
TBHQ
)
、
维生素
E
、
维生素
C
等。中国近年来开发的茶多酚是一种茶叶提
取物,具有优于
BHA
、
BHT
、
VE
的抗氧化作用,兼有抑菌和防止褪色等作用,且安全无
毒,中国于
1990
年批准使用,现正大力扩大应用之中。此外,中国从提取甘草浸膏或
甘草酸后的甘草残渣中提取到一种
“甘草抗氧化剂”
,
具有良好的抗氧化效果,
且耐光
、
耐氧
、
安全无毒,中国已于
1991
年正式批准使用。
抗氧剂也是橡胶和塑料的添加剂。
多数高分子材料都可能与氧反应,
导致降解或交
联,
尤其是在热加工和受日光照射时,
氧化速度更快。
抗氧剂可以延缓高分子材料的氧
化过程,
保证它们能顺利地进行加工并延长使用寿命。
在橡胶工业中,
抗氧剂通称为防
老剂。
按照作用机理,
抗氧剂有游离基抑制剂和过氧化物分解剂两大类型。
游离基抑制剂
又称主抗氧剂,包括胺类和酚类两大系列。胺类抗氧化剂几乎是芳香族仲胺的衍生物,
主要有二芳基仲胺
、
对苯二胺和酮胺
、
醛胺等类。它们大多具有较好的抗氧效能,但污
染性较重,
主要用于橡胶工业。
酚类抗氧剂主要是受阻酚类,
抗氧效能一般较胺类抗氧
剂差,但没有污染性,主要用于塑料和浅色橡胶制品。
过氧化物分解剂又称辅助抗氧剂,主要是硫代二丙酸酯(如
DLTP
、
DSTP
)等硫代
酯和亚磷酸酯(如
TPP
、
TNP
、
ODP
)两大类。它们主要用于聚烯烃中,与酚类抗氧剂并
用,以产生协同作用。
高分子材料抗氧剂还包括铜抑制剂
(又称重金属钝化剂)
和抗臭氧剂。
铜抑制剂能
抑制重金属离子对聚合物氧化的催化作用,
多半是肼的衍生物
、
肟类和醛胺缩合物。
它
们主要用在电缆和含矿物填料的高分子材料。
抗氧剂也用于油品,
根据在油品中使用条件的不同,
抗氧剂大体分为:
①抗氧抗腐
剂,主要用于内燃机油,除能抑制油品氧化外,还能防止曲轴箱轴瓦的腐蚀。应用较广
的是二烷基二硫代磷酸锌盐,
它也是一种有效的极压抗磨剂,
多用于齿轮油与抗磨液压
油等工业润滑油中;②抗氧添加剂,主要有屏蔽酚类(例如
2,6-
二叔丁基对甲酚)与
芳香胺类。
前者多用于汽轮机油
、
液压油等工业润滑油;
后者在合成润滑油中应用较多。
抗氧化剂在油品中的作用是延缓油品氧化,延长油品使用寿命。
广义上说,多数弱还原剂都是抗氧化剂,只是根据不同的工业用途选取合适的。有较高化学、物理稳定性的,或是低毒性的弱还原剂,都可以巧妙的运用于配方中作为抗氧化剂。例如:柠檬酸是有弱还原性的有机酸,我们可以将其运用于饮料配方中起着抗氧化剂的作用;食品摆放时间长了容易氧化变质,可以加入少量抗氧剂来延长它们的储存时间;塑料、合成纤维和橡胶等高分子材料容易发生热氧降解反应,加入抗氧剂可以保持高分子材料的优良性能,延长使用寿命……
有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应,在热、光或氧的作用下,有机分子的化学键发生断裂,生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应,也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应,导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基,或者促使氢过氧化物的分解,阻止链式反应的进行。能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物,称为主抗氧剂;能分解氢过氧化物的抗氧剂有含磷和含硫的有机化合物,称为辅助抗氧剂。
按使用效果分,塑料、橡胶、纤维等加入抗氧剂的作用体现在两方面。
首先在制品生产、加工过程中,如果高温制品接触到空气后,氧化现象严重会影响到制品褪色、脆化等,影响制品质量。加入抗氧剂,可以防止高温氧化的发生,保色防护。
此外,在产品的使用和储存过程中,空气中的氧气、水分、酸性气体等会缓慢氧化制品,造成产品的强度等力学性能下降,影响产品的使用性能。抗氧剂持续作用,阻断氧化进程,延长制品的使用寿命。
简单来说,防止延缓高分子材料的氧化降解,抗氧剂分长效抗氧剂和加工抗氧剂。长效抗氧剂比如受阻酚类,胺类提供长效保护,加工热稳定剂如亚磷酸脂类抗氧剂提供加工过程耐热保护,谢谢。欢迎追问和采纳。