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酚类抗氧剂作为主抗氧剂,是所有抗氧剂中性能最好的一类。但其发展缓慢,生产工艺落后,产品质次价高。本研究对传统的酯交换工艺做了改进,并在此基础上合成了两种新型酚酯型抗氧剂,这对于开发新一代高效、价廉的酚类抗氧剂具有重要的意义。本研究分三部分内容。首先,分别采用一步和两步酯交换法合成了两种酚酯型抗氧剂,即二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基]丙酸三甘醇酯(抗氧剂A)和[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基]丙酰基磷酸双十八酯(抗氧剂B)。确定了该类反应的最佳催化剂,考察了反应溶剂、反应时间、反应温度、催化剂用量、物料配比等因素对反应的影响,确定了这两种抗氧剂的最佳合成工艺条件。然后,通过测定熔点、元素分析和红外光谱等对其结构进行了表征。最后,将这两种抗氧剂分别添加到PVC、HDPE5000S、PP中,通过测定树脂扭矩变化、氧化诱导期、熔体流动速率、拉伸强度和断裂伸长率,综合评价了这两种抗氧剂及其添加量对PVC、HDPE、PP树脂的热氧化情况、加工稳定性和拉伸性能的影响,并与双酚A和抗氧剂Irganox 1010的抗氧化性能作了比较。结构表征说明实验所得产品即为抗氧剂A和抗氧剂B。确定抗氧剂A的最佳合成条件为:反应溶剂为甲苯,用量为3,5-二叔丁基-4-羟基丙酸甲酯(MPC)的75wt%;催化剂为有机锡,用量为MPC的2.3wt%;反应时间3.5h;反应温度130℃;MPC和三甘醇的摩尔比为2.1:1;萃取溶剂为石油醚;重结晶溶剂为甲醇。抗氧剂B的合成工艺为两步法,适宜的工艺条件为:第一步反应溶剂为甲苯,用量为MPC的65wt%;第二步反应溶剂为二甲苯,用量为MPC的45wt%;催化剂为有机锡,用量为MPC的1.5wt%;反应时间Ⅰ2.5h;反应时间Ⅱ3.0h;反应温度Ⅰ145~150℃;反应温度Ⅱ175~180℃;物料配比为MPC:亚磷酸二乙酯:十八醇(摩尔比)1:1.05:2;用乙醇作提纯溶剂。通过性能测试可知,抗氧剂A在PVC树脂加工过程中具有很好的抗氧化作用,其抗氧化性优于双酚A。抗氧剂A的添加量为4.5‰时,PVC体系的热稳定性最好。将抗氧剂A应用于HDPE5000S加工中,抗氧化性能与Irganox 1010接近。添加量为1.5‰时,抗氧化效果最好。抗氧剂B应用于PP树脂加工中,起到了较好的抗氧化作用,其添加量为3.0‰时,抗氧性最好,但和Irganox 1010相比还有一定的差距。