被稱為高分子材料的“長壽丹”？從4個方面詳細了解抗氧劑！
文章來源 | 鏈塑網 塑料及其他高分子材料行業越來越認識到抗氧劑的重要意義，抗氧劑是高分子材料的維生素、長壽丹，僅需添加千分之幾，就可有效延緩或抑制聚合物氧化過程，阻止聚合物的老化并延長其使用壽命。 近十年以來，全國抗氧劑需求量持續快速增長，全國抗氧劑需求量年平均增速高達5％，近幾年中國目前需求量高達180kt/a，已成為全球最大的抗氧劑消費區域，占全球需求量的32.4％。 一、塑料抗氧劑主要應用領域 根據各種塑料不同的使用特性，通常將塑料分為通用塑料、工程塑料、特種塑料和生物降解塑料四種類型。 01 通用塑料 一般是指產量大、用途廣、成型性好、成本低、性價比高的塑料。通用塑料有五大品種，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），這五大類塑料占據了塑料原料應用的絕大多數。 02 工程塑料 一般指能承受一定外力作用，具有良好的機械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩定性較好，可以用作工程結構的塑料。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、熱塑性聚酯、超高相對分子質量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。它們在日用生活物品中的用量很少，主要應用在工程產業、國防科技等高端的領域，如汽車、航天、建筑、通訊等領域。 工程塑料對抗氧劑有一定需求，但因工程塑料整體產銷量較小，表現為特種抗氧劑的需求量不大，同時部分領域使用通用抗氧劑，如PA、PC、聚酯等同樣需要添加亞磷酸酯類抗氧劑，而626和168因具有良好的性價比，在工程塑料上的應用也較為廣泛。 03 特種塑料 一般是指具有特種功能，可用于航空、航天等特殊應用領域的塑料。如氟塑料和有機硅。這一類塑料本身的穩定性較好，對抗氧劑的需求量很小。 04 生物降解塑料 生物降解塑料是指一類由自然界存在的微生物如細菌、霉菌 (真菌) 和藻類的作用而引起降解的塑料。聚乳酸（PLA）、聚羥基烷酸酯（PHA）、淀粉塑料、PBAT、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、二氧化碳共聚物（PPC）等。生物降解塑料的生產、加工、使用過程中同樣離不開抗氧劑，性價比最好的品種依然是通用受阻酚抗氧劑1010、1076和亞磷酸酯抗氧劑168、626。 以上四大類塑料中通用塑料生產成本低、性價比高，在規模上占絕對優勢，其中PP和PE對抗氧劑的市場需求量影響最大，原因主要有兩方面：一是聚丙烯、聚乙烯是五大通用塑料中產銷量最大的兩種，二是PP和PE的生產、加工離不開抗氧劑，特別是PP，因為具有不穩定的叔氫元素，容易熱氧化，更是離不開抗氧劑。
整體來說，PP和PE領域對抗氧劑的需求量約為市場總需求量的65%。其他三種通用塑料中PVC的產銷量也很大，但是PVC的抗氧化性能較PP、PE穩定，主要是熱加工過程中容易脫氯化氫，因而對鈣鋅等熱穩定劑的需求是主體，抗氧劑需求量較PP、PE少。
二、國內塑料抗氧劑主要品種 我國抗氧劑行業的發展是隨著中石化、中石油聚烯烴工業的快速發展而發展起來的，并且隨著聚烯烴行業的迅猛發展而壯大。 01 主抗氧劑 目前塑料用主抗氧劑中最重要的抗氧劑品種是受阻酚類抗氧劑1010、1076，在主抗氧劑中具有不可替代的地位。 （1）抗氧劑1010：抗氧劑1010的特點是相對分子質量大，高達1177.66，同一個分子結構中抗氧化官能團多達4個，是常規主抗氧劑中相對分子質量最大、一個分子中官能團最多的抗氧劑，因為相對分子質量大的結構，使抗氧劑1010具有了揮發性很低，而且不易遷移，耐萃取、熱穩定性高、持效性長的特點，并且不著色，不污染、無毒。 抗氧劑1010能有效地防止聚合物材料在長期老化過程中的熱氧化降解，同時也是一種高效的加工穩定劑，一般用量為0.1%~0.5%，應用領域廣泛，如通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、ABS樹脂等。 還可應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、熱塑性聚酯、聚氨酯，同時在可生物降解塑料、合成橡膠、纖維、熱熔膠、油品、墨水、涂料等領域也發揮著重要的作用，表現出卓越的抗氧化性能，可有效地延長制品的使用期限，半個世紀以來越來越被人們認識到1010是性價比最好的優秀抗氧劑品種。 （2）抗氧劑1076：抗氧劑1076的特點是分子結構中有一個含十八個碳原子的長碳鏈，這個長碳鏈和聚乙烯、聚丙烯等塑料分子中的碳鏈結構十分相似，因為物質的相似相容機理，抗氧劑1076和塑料的相容性非常好，具有了揮發性很低，而且不易遷移，耐萃取、持效性長的特點，并且不著色，不污染、無毒。 抗氧劑1010、1076與亞磷酸酯類輔助抗氧劑有良好的協同效應。 02 輔助抗氧劑 輔助抗氧劑中最重要的品種是亞磷酸酯類抗氧劑168和626，在輔助加工穩定劑中具有無法替代的高性價比地位。 亞磷酸酯類抗氧劑是非常重要的高分子材料加工穩定劑，也是市場需求量最大的一類抗氧劑，但是因分子結構中含有三價亞磷結構，遇水會發生水解反應生成亞磷酸及其上游合成原料，因結構的不同，各種亞磷酸酯本身的抗水解穩定性及抗氧化效能區別很大。 （1）抗氧劑168：抗氧劑168是一種性價比優良的廣譜亞磷酸酯抗氧劑 ， 其抗萃取性強 ， 對水解作用穩定，并能顯著提高制品的光穩定性，不著色、不污染、耐揮發性好，廣泛用于聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯單聚和共聚物、彈性體、膠粘劑、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）抗氧劑626：抗氧劑626是一種高效亞磷酸酯類抗氧劑，特點是抗氧化效能高于抗氧劑168，抗黃變性能好，高透明，是一種低揮發性有機合成輔助加工穩定抗氧劑，廣泛用于聚丙烯、聚乙烯、ABS、聚碳酸纖維及聚酯樹脂等各類塑料的合成與加工。 抗氧劑626的弱點是耐水解較差，特別需注意防潮?？寡鮿?26是一種高效的亞磷酸酯類輔助型抗氧劑，與大多數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熱引起的變色作用，在許多領域可以代替抗氧劑168，以進一步改善加工穩定性，獲得性能更好的高分子材料制品。 03 其他抗氧劑 上述4種抗氧劑因其優良的性能和規模優勢、成熟的工藝技術、穩定的產品質量、不可超越的性價比，在塑料領域特別是聚烯烴領域占據主導地位。 其他受阻酚抗氧劑如1098、1330、3114、1790、1024，以及亞磷酸酯抗氧劑P-EPQ、9228、641，在有些領域可以替代通用抗氧劑，因本身性質如過高的熔點等特別是過高的產品成本限制，更適合在特定領域應用。許多受阻酚抗氧劑產品和1010，1076的生產裝置、主要起始原料類似，甚至可以共線生產，許多亞磷酸酯類抗氧劑產品如626、P-EPQ、9228可以和168共線生產，因此，對抗氧劑行業市場需求及產能的統計分析以 1010、1076、168為主。
三、中國抗氧劑行業新興品種
01 特種抗氧劑 針對不同塑料種類、不同制品的要求，抗氧劑行業也在嘗試開發具有特殊性能的特種抗氧劑，如耐遷移納米接枝抗氧劑，長鏈烷烴接枝耐遷移抗氧劑，均是將含受阻酚的抗氧劑官能團接枝到其他材料上，增加其相對分子質量和穩定性。 耐遷移型插層結構抗氧劑，插層結構中主-客體相互作用有利于提高抗氧化劑的熱穩定性，無機LDH片層結構與有機聚丙烯之間存在阻隔效應和界面效應，有利于抑制抗氧劑的遷移行為和提高復合材料的熱穩定性，插層結構中，堿性主體層板具有吸酸功能，和抗氧劑有協同作用。 02 生物及生物基抗氧劑 隨著人們對環保、健康和安全的要求越來越高，天然無毒的抗氧劑越來越受到重視，其中VE最為典型，VE也是一種受阻酚類抗氧劑。我國抗氧劑行業企業在不斷提升制造水平、改進工藝技術、優化產品質量、新建擴建生產裝置的同時也在勇于嘗試開發新的抗氧劑品種，其中重點關注生物及生物基抗氧劑。 03 復合助劑 塑料復合助劑是各種塑料助劑按照制品的樹脂品種、制品特性、要求而量身設計的配方包，其核心技術就是配方，通常以受阻酚、亞磷酸酯、硫代酯、碳自由基捕獲劑等抗氧劑為主，再添加抗靜電劑、成核劑、開口劑、爽滑劑、光穩定劑等產品的復合產品，一方面成倍提高抗氧化效果，另一方面優化組合多種功能。這類產品具有應用效果好、開發效率高、周期短、綜合成本低等優點。 目前復合助劑已經成為塑料抗氧劑銷售新形勢，最初國內主要依賴聚烯烴裝置配套工藝包指定配方進行生產、定向銷售。近年來具有優秀研發平臺的抗氧劑企業自行研制和開發了多系列復合助劑配方與品種。 04 專用塑料助劑母料 塑料助劑母粒是把超常量的塑料助劑均勻載附于樹脂中經擠出切料而得到的顆粒狀產品，在成型加工過程中，根據母粒中有關組分的含量和實際制品中需要加入的量，調節母粒與基體樹脂的配比。也稱功能性母粒，根據不同功能可細分，如防老化母粒、透明母粒、色母粒、防霧滴母粒等。 四、抗氧劑供求影響因素分析 （1）市場需求量的不斷增長。幾乎所有塑料制品都使用抗氧劑，特別是聚烯烴的生產、加工、使用過程離不開抗氧劑，國內近10年聚丙烯、聚乙烯發展迅速。同時，由于抗氧劑國產化完成，質量好、性價比高，也極大促進了市場對抗氧劑的需求，在塑料、橡膠、油品、粘合劑的生產、加工、使用等多領域，抗氧劑的使用越來越廣泛，表現為抗氧劑的市場需求量增長大于材料領域的增長速度。 （2）行業主體企業公司規模、品牌效應影響。中國抗氧劑行業呈現集團化效應，國內規模領先的企業，主要有：三豐化工、北京極易、營口風光等。因為品牌、口碑、規模效應，小規模企業在上游石化客戶領域的銷售量較小。 （3）國內外政策影響。疫情可能會對抗氧劑市場需求有暫時性影響。