現(xiàn)在生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過(guò)程中，不單單只使用一種抗氧劑，而是將抗氧劑共用，使其發(fā)揮最大的協(xié)同作用。了解抗氧劑之間的相互作用，重視抗氧劑之間的協(xié)同效應(yīng)，只有利用好抗氧劑之間的協(xié)同效應(yīng)，才能做到事半功倍，并會(huì)獲得性能優(yōu)良的復(fù)合型抗氧劑。

1 抗氧劑之間的協(xié)同作用  抗氧劑之間復(fù)配使用常發(fā)生2種效應(yīng)：協(xié)同效應(yīng)和反協(xié)同效應(yīng)。合并使用2種或2種以上的抗氧劑，若比單獨(dú)使用一種的效果好，稱為協(xié)同效應(yīng)；若比單獨(dú)使用一種的效果差，稱為反協(xié)同效應(yīng)。協(xié)同作用包括分子間的協(xié)同和分子內(nèi)的協(xié)同作用，其中分子間的協(xié)同又分為以下2種：(1)均協(xié)同作用(ho—mo-synergism)，是指抗氧化機(jī)理相同的抗氧劑之間的協(xié)同作用；(2)非均協(xié)同作用 (heter-synergism)，是指抗氧化機(jī)理不同的抗氧劑之間的協(xié)同作用。分子內(nèi)的協(xié)同又稱為自協(xié)同作用(auto—synergism)，它是指一種抗氧劑含有多個(gè)官能團(tuán)，彼此間有協(xié)同作用 。  

1．1 受阻酚類抗氧劑之間的協(xié)同作用  

當(dāng)2種位阻不同(羥基的鄰位取代基不同)的酚類抗氧劑并用，或抗氧化活性不同的胺類和酚類抗氧劑復(fù)合使用時(shí)均具有協(xié)同作用。AH為高位阻或低活性抗氧劑，BH為較小位阻或高活性抗氧劑，在與過(guò)氧化自由基反應(yīng)時(shí)，BH更容易反應(yīng)，其協(xié)同作用機(jī)理如下: 高活性的抗氧劑可以有效地捕獲氧化自由基或過(guò)氧化自由基，這時(shí)低活性抗氧劑能夠供給氫原子，使高活性的抗氧劑再生，使之保持長(zhǎng)久的抗氧效能，所以此2種抗氧劑復(fù)合使用后能產(chǎn)生協(xié)同作用。  

1．2 主、輔抗氧劑之間的協(xié)同作用 

 輔助抗氧劑與主抗氧劑并用，是非均勻性協(xié)同效應(yīng)的例子。實(shí)驗(yàn)表明，酚類抗氧劑與亞磷酸酯之間復(fù)配時(shí)存在協(xié)同效應(yīng)。作為主抗氧劑的酚類抗氧劑，分中都存在著活潑的氫原子(0～ H)，這種氫原子比聚合物碳鏈上的氫原子(包括碳鏈上雙鍵的氫)活潑，它能被脫離出來(lái)與大分子鏈自由基R.或R00.結(jié)合，生成過(guò)氧化氫和穩(wěn)定的酚氧自由基(ArO.)。由于酚氧自由基鄰位取代基數(shù)目的增加或其分枝的增加，即增大其空間阻礙效應(yīng)，這樣就可以使其受到相鄰較大體積基團(tuán)的保護(hù)，提高了酚氧自由基的穩(wěn)定性。此外，由于酚氧自由基與苯環(huán)同處于大共軛體系中，因而比較穩(wěn)定，活性較低，不能引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，只能與另一個(gè)活性自由基結(jié)合，再次終止一個(gè)自由基，生成較穩(wěn)定的化合物，從而終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。酚氧自由基的這種穩(wěn)定性可以防止抗氧劑因直接氧化而消耗過(guò)快，并且也能減少鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，從而提高其抗氧化性能。其抑制反應(yīng)如下：為了更好的阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并截?cái)噫溤鲩L(zhǎng)反應(yīng)，還需配合使用一種能分解大分子過(guò)氧化氫R00H的抗氧化劑，使它生成穩(wěn)定的化合物，以阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)展，這類分解過(guò)氧化氫的抗氧化劑稱為輔助抗氧劑。因此利用主抗氧化劑、輔助抗氧化劑、穩(wěn)定劑之間的協(xié)同效應(yīng)，可配成各種有效的復(fù)合穩(wěn)定劑[7]?，F(xiàn)在出售的復(fù)合抗氧劑中，許多是受阻酚和亞磷酸酯的復(fù)合物，如汽巴精化公司的Irganox B系列是Irganox 1010，Irganox 1076，和Irganox 168的不同比例的混合物。另外，半受阻酚與硫酯類抗氧劑的復(fù)合產(chǎn)品也有出售，如日本旭電化公司的MARK5118和5118A[1]。  

1．3 受阻酚類抗氧劑與受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS)之間的相互作用 

關(guān)于酚類抗氧劑與HALS相互作用的報(bào)道已有很多。受阻酚類抗氧劑與HALS并用，在熱氧老化中大多產(chǎn)生協(xié)同作用，而在光氧老化中多產(chǎn)生反協(xié)同作用。 

1．3．1 產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的原因

 Luckietal認(rèn)為抗氧劑能捕獲自由基，但同時(shí)生成易產(chǎn)生自由基的過(guò)氧化物ROOR 和ROOH，HALS可以使RooR和RooH失活，從而防止了它們熱分解或光解產(chǎn)生自由基[10] 。HALS的過(guò)渡產(chǎn)物烷基羥胺可以和酚氧自由基反應(yīng)使得受阻酚再生。Alien等認(rèn)為，在熱氧老化條件下，能生成較高濃度的氮氧自由基，它在發(fā)揮穩(wěn)定化作用時(shí)生成的烷基羥胺在烘箱老化的溫度下(130℃)，易熱解或與過(guò)氧自由基反應(yīng)，從而再生了氮氧自由基，由于氮氧自由基和受阻酚的互相補(bǔ)償循環(huán)，2種活性鏈終止劑得到了再生而產(chǎn)生了協(xié)同作用。  

1．3．2 產(chǎn)生反協(xié)同效應(yīng)的原因  

HALS與很多抗氧劑在對(duì)聚烯烴的光氧化降解的穩(wěn)定中，均發(fā)生反協(xié)同效應(yīng)。Allen認(rèn)為HALS與酚類抗氧劑產(chǎn)生反協(xié)同效應(yīng)的原因是在熱加工過(guò)程中，在受阻胺產(chǎn)生的氮氧自由基的催化作用下，受阻酚變成了醌式結(jié)構(gòu)，后者具有光敏化作用，從而促進(jìn)了高分子材料的光降解作用.酸性的受阻酚類抗氧劑和堿性的HALS之間可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在光氧老化中，在穩(wěn)定劑的幾乎整個(gè)濃度比范圍內(nèi)，HALS與抗氧劑(AO)均呈反協(xié)同作用；而在熱氧老化測(cè)試中，穩(wěn)定劑復(fù)合使用的效果在整個(gè)濃度比范圍內(nèi)均呈現(xiàn)較強(qiáng)的協(xié)同作用。這些現(xiàn)象可以用上述的機(jī)理來(lái)解釋。這些實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，當(dāng)聚合物處于一種條件下時(shí)，酚類抗氧劑與HALS間可能產(chǎn)生協(xié)同作用，但條件改變時(shí)，它們又可能產(chǎn)生反協(xié)同作用。 

1．4 分子內(nèi)復(fù)合的自協(xié)同作用 

 隨著對(duì)復(fù)合穩(wěn)定劑間機(jī)理的深入研究，已經(jīng)出現(xiàn)了分子內(nèi)復(fù)合的穩(wěn)定劑，即把具有抗熱氧功能和抗光氧功能的官能團(tuán)結(jié)合到1個(gè)分子上，這類穩(wěn)定劑通常都具有協(xié)同作用，而且還提高了穩(wěn)定劑的其他性能，如耐熱性、耐光性、耐抽提性等。如由原瑞士汽巴精化公司開(kāi)發(fā)的抗氧劑1098是一種高相對(duì)分子質(zhì)量受阻酚類抗氧劑，它是一種分子內(nèi)復(fù)合型抗氧劑，具有受阻酚和受阻胺類抗氧劑的雙重功效，有良好的熱穩(wěn)定性、抗析出性、抗輻射性和與樹(shù)脂的相容性，是一種優(yōu)良的高分子材料用抗氧劑和熱穩(wěn)定劑。