抗氧劑除了具有抑制高分子材料氧化這一主要功能之外，還兼具一系列輔助的但又
是不可缺少的其他方面的性能 （大致可分為化學、物理和毒性三個方面）。能否滿足這
些性能要求，往往是判斷抗氧劑化合物是否具有實際應用價值的重要條件，但抗氧劑的
這些輔助性能中究竟哪個更為重要，則取決于所要穩定的高聚物及其最終應用等具體情
況。許多有特殊要求的塑料或添加劑 （如用作食品的包裝材料），其所用抗氧劑的毒性
就成為其是否適用的至關重要的條件。不過，目前各國對毒性的評價和要求并不相同，
而且對各種塑料毒性的評價標準往往也只是由各添加劑生產商提供。
-
-
（一）對化學性能的要求
1.污染性 （變色性）
抗氧劑應該是無色的，且在長期使用后基質可能出現的色污現象應盡量地少。芳香
胺類化合物由于具有較強的污染性，因此這類抗氧劑很少用于熱塑性塑料。但采用受阻
酚類抗氧劑時，往往也能觀察到某些色污現象 （一般出現泛黃現象）。從化學角度看，
這是由抗氧劑的氧化產物造成的。因此，即使對某些基質如聚烯烴和聚縮醛等老化后不
易變色的高聚物，在加用抗氧劑后也常見到變色現象。對于聚氨酯、聚碳酸酯和苯乙烯
類高聚物等塑料制品，在采用可能具有污染性的添加劑之后，其基質的變色程度將會更
加嚴重。然而，出現泛黃現象的起因是來自基質本身，還是添加劑，取決于實際的老化
條件，如熱、輻射、堿或可導致所謂 “氣體變色 （gasfading）”的工業廢氣等。
在成型加工過程或老化試驗中，抗氧劑所造成的色污一般并不主要，而對易變色的
基質來說，則可因基質本身變色的內在因素而加重其污染性。在室外和耐候老化條件
下，所觀察到的變色效應是比較復雜的。取代酚與過氧化物自由基的反應產物的耐光性
較低，通常在強光照 （陽光直接照射或氙氣燈照射試驗）的條件下往往觀察不到變色
效應。然后，在非直接光照 （如隔著玻璃的室內光線）的條件下，經過幾周或幾個月
之后，就會出現一定程度的泛黃，但一旦處在強光短時間的照射之后，上述泛黃現象又
會自行消失。由此可見，導致這種變色的原因是較為復雜的。不過，對于許多類型的變
色均可通過添加某種亞磷酸酯或硫醚的辦法予以克服。
2.熱穩定性
抗氧劑應能適應塑料的合成和加工條件的要求。實際采用的各種抗氧劑在 300～
320℃的溫度下，都具有令人滿意的短時間熱穩定性。
3.水解穩定性
某些工業抗氧劑屬于有機羧酸酯類，這種抗氧劑中的酯基在一定的條件下不易水
解。但是亞磷酸酯類抗氧劑的水解穩定性卻差得多，因此，此類抗氧劑在儲存和使用時
對于其水解的可能性應予以足夠的重視。為解決亞磷酸酯抗氧劑工業應用中可能出現的
水解，一般可采取以下三種措施：盡量采用高純度的芳香族亞磷酸酯抗氧劑，這是因為
芳香族亞磷酸酯的水解穩定性優于脂肪族亞磷酸酯；通過摻合少量堿的辦法改善其儲存
穩定性；設法摻合一定量的防水蠟或其他適當的憎水化合物。
（二）對物理性能要求
1.加工性能
工業用的抗氧劑形態，通常是溫度達 250℃時可自由流動的固體粉末或低粘度的液
體。為確保儲存和運輸的穩定性，抗氧劑的熔點或軟化點不應低于 50℃。考慮到工業
衛生的更高要求，最好采用無塵的配制工藝。
2.溶解性和乳化性
抗氧劑若在高聚物合成階段投加，應采用適當的物理形態。例如以溶解于單體或聚
合溶劑的形式進行添加。如果希望以液體形式投加抗氧劑，那么可用輔助抗氧劑 （如
亞磷酸酯或硫醚）作為其溶劑。對于 ABS乳液聚合工藝，抗氧劑的投加方式最好是配
制成乳劑。但對于高熔點的抗氧劑，上述施用方式就不大適用。
3.揮發性
抗氧劑若投加于高聚物生產的最后工序 （如干燥和單體的脫除階段），則要求抗氧
劑不能因閃蒸揮發而損失。很多抗氧劑 （如長效熱穩定劑）多是在高聚物的成型加工
階段投加的，在這種情況下，要求抗氧劑不能因受熱揮發或散發令人厭惡的臭味。大多
數工業用的抗氧劑可完全滿足這些要求。
4.抽出穩定性
抽出穩定性是一個很重要的指標。要求添加劑具備抽出穩定性的塑料制品，主要是
一些室外用品和日用品 （如洗衣機的零部件等）。此外，抽出穩定性也是毒性評價的一
個因素。
近來有不少關于進一步改善添加劑抽出穩定性的報道，如合成分子量在 3000及
3000以上的齊聚物抗氧劑，就是通過接枝的辦法，把抗氧劑鍵合在高聚物的分子鏈上；
使抗氧劑與相應的單體經共聚反應連接在離分子的骨架上。然而，以上種種努力遠未達
到實用的要求。
5.相容性與遷移性
某些高聚物，在其表面有時可觀察到添加劑析出的噴霜現象。對于低密度聚乙烯和
聚氨酯來說，這種現象尤為明顯。添加劑在高聚物中如果是呈過飽和的溶液并以很高的
擴散速率向表面進行遷移，那么這時就可觀察到上述的噴霜現象。其擴散系數取決于玻
璃化溫度等高聚物的性質和結晶度、取向度等大分子形態以及添加劑本身的固有特性。
-
聚丙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯對噴霜敏感度的比例關系，大致是 1∶10∶100。
總之，理想的抗氧劑應符合以下要求：
1）抗氧化降解效能高。
2）與基體的相容性好。
3）對制品的物理、力學性能無不良影響。
4）熱穩定性高，耐熱性好。
5）揮發性小，擴散遷移適度，耐溶劑抽出性好。
6）不與其他助劑發生不良反應。
7）無毒，對人體無刺激，無異味，污染性小。
8）價廉易得。
