被称为高分子材料的“长寿丹”？从4个方面详细了解抗氧剂！
文章来源 | 链塑网 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，已成为全球最大的抗氧剂消费区域，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。 01 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。 02 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。 03 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。 04 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，性价比最好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。 以上四大类塑料中通用塑料生产成本低、性价比高，在规模上占绝对优势，其中PP和PE对抗氧剂的市场需求量影响最大，原因主要有两方面：一是聚丙烯、聚乙烯是五大通用塑料中产销量最大的两种，二是PP和PE的生产、加工离不开抗氧剂，特别是PP，因为具有不稳定的叔氢元素，容易热氧化，更是离不开抗氧剂。
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。 01 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最大、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是性价比最好的优秀抗氧剂品种。 （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。 02 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，也是市场需求量最大的一类抗氧剂，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）抗氧剂626：抗氧剂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。 03 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。
三、中国抗氧剂行业新兴品种
01 特种抗氧剂 针对不同塑料种类、不同制品的要求，抗氧剂行业也在尝试开发具有特殊性能的特种抗氧剂，如耐迁移纳米接枝抗氧剂，长链烷烃接枝耐迁移抗氧剂，均是将含受阻酚的抗氧剂官能团接枝到其他材料上，增加其相对分子质量和稳定性。 耐迁移型插层结构抗氧剂，插层结构中主-客体相互作用有利于提高抗氧化剂的热稳定性，无机LDH片层结构与有机聚丙烯之间存在阻隔效应和界面效应，有利于抑制抗氧剂的迁移行为和提高复合材料的热稳定性，插层结构中，碱性主体层板具有吸酸功能，和抗氧剂有协同作用。 02 生物及生物基抗氧剂 随着人们对环保、健康和安全的要求越来越高，天然无毒的抗氧剂越来越受到重视，其中VE最为典型，VE也是一种受阻酚类抗氧剂。我国抗氧剂行业企业在不断提升制造水平、改进工艺技术、优化产品质量、新建扩建生产装置的同时也在勇于尝试开发新的抗氧剂品种，其中重点关注生物及生物基抗氧剂。 03 复合助剂 塑料复合助剂是各种塑料助剂按照制品的树脂品种、制品特性、要求而量身设计的配方包，其核心技术就是配方，通常以受阻酚、亚磷酸酯、硫代酯、碳自由基捕获剂等抗氧剂为主，再添加抗静电剂、成核剂、开口剂、爽滑剂、光稳定剂等产品的复合产品，一方面成倍提高抗氧化效果，另一方面优化组合多种功能。这类产品具有应用效果好、开发效率高、周期短、综合成本低等优点。 目前复合助剂已经成为塑料抗氧剂销售新形势，最初国内主要依赖聚烯烃装置配套工艺包指定配方进行生产、定向销售。近年来具有优秀研发平台的抗氧剂企业自行研制和开发了多系列复合助剂配方与品种。 04 专用塑料助剂母料 塑料助剂母粒是把超常量的塑料助剂均匀载附于树脂中经挤出切料而得到的颗粒状产品，在成型加工过程中，根据母粒中有关组分的含量和实际制品中需要加入的量，调节母粒与基体树脂的配比。也称功能性母粒，根据不同功能可细分，如防老化母粒、透明母粒、色母粒、防雾滴母粒等。 四、抗氧剂供求影响因素分析 （1）市场需求量的不断增长。几乎所有塑料制品都使用抗氧剂，特别是聚烯烃的生产、加工、使用过程离不开抗氧剂，国内近10年聚丙烯、聚乙烯发展迅速。同时，由于抗氧剂国产化完成，质量好、性价比高，也极大促进了市场对抗氧剂的需求，在塑料、橡胶、油品、粘合剂的生产、加工、使用等多领域，抗氧剂的使用越来越广泛，表现为抗氧剂的市场需求量增长大于材料领域的增长速度。 （2）行业主体企业公司规模、品牌效应影响。中国抗氧剂行业呈现集团化效应，国内规模领先的企业，主要有：三丰化工、北京极易、营口风光等。因为品牌、口碑、规模效应，小规模企业在上游石化客户领域的销售量较小。 （3）国内外政策影响。疫情可能会对抗氧剂市场需求有暂时性影响。