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有机材料，无论是天然的还是合成的都容易发生氧化反应。这种反应将使聚合物产生脆裂、变黄和强度明显下降等质量变坏的现象，这种现象就是老化。氧化作用对聚合物化学结构的影响统称为降解。一般添加合适的稳定剂可以抑制或延迟聚合物的热氧化降解，这种稳定剂称为抗氧剂。
由光、热应力和金属离子等所引发的塑料老化通称热氧老化。这些不同诱因引起的老化过程是基本相同的，即非自由基反应与自由基反应相结合的链反应过程。
在链反应过程中，只要遏制源头或捕捉（消灭）链反应的中间产物——过氧自由基、氢过氧化物或碳自由基就可以中止或减缓塑料的老化过程。光稳定剂以及金属钝化剂就是从源头遏制老化反应进行的塑料添加剂。当热氧化开始后，可以通过抗氧剂来中止或减缓老化反应。
抗氧剂根据作用不同分为三类：
1、主抗氧剂
主抗氧剂又称自由基捕捉剂，是抗氧剂中起主要作用的一类。它能捕捉在聚合物热氧化中生成的含氧自由基（如-OH，RO-，ROO-）和碳自由基（但效果较差）。从而中止或减缓热氧化的化合物。
塑料中通常使用的是受阻酚类抗氧剂，它又分为烷基化单酚、烷基化多酚及硫代三酚三类。
单酚类代表品种有抗氧剂264（BHT）与抗氧剂1076；
多酚类是聚合物中最常用的，其抗氧效率、热稳定性及耐抽提性均较单酚类好，代表品种有抗氧剂2246与抗氧剂1010；
硫酚类效果较好但不能与受阻胺（HALS）并用。
2、辅助抗氧剂
辅助抗氧剂又称氢过氧化物分散剂。它是一类能够将热氧化链反应中生成的聚合物氢过氧化物分解，使之生成失去活性的化合物而不是具有活性的自由基，从而中止或减缓热氧老化。由于它与主抗氧剂常有协同效应，并只在与主抗氧剂并用时才能发挥最大的效果，故通称为辅助抗氧剂。
根据分子结构，可以将其分为有机硫化物与亚磷酸酯两类。
有机硫化物的代表品种有抗氧剂DLTP（PS800）与DSTP（PS802）；
亚磷酸酯类是目前用量最大的辅助抗氧剂，原因是受阻胺与有机硫化物有对抗效应（受阻胺已经取代大部分UV吸收剂作为光稳定剂），其代表品种有Irgafos 168、Ultranox 626/627、Weston 618/619等。
3、碳自由基捕捉剂
碳自由基（即烷基自由基）通常在热氧化的链反应中生成，即使在无氧及高温的情况下，也常常生成。碳自由基捕捉剂是一种新型抗氧剂，可以将聚合物热氧老化的链反应中止在萌芽状态，因此抗氧化效果很好，与主抗氧剂并用效果更好。
根据分子结构，它主要分为苯并呋喃酮类（代表品种是HP 136，与主辅抗氧剂复配后的品种是Irganox GX系列）、双酚单丙烯酸酯类、羟胺类（它是无酚抗氧体系的主要成分，代表品种是FS 042）、叔胺氮氧化物（代表品种是Genox EP）。
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