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针对松香中枞酸共轭双键容易氧化使产品质量下降的难题,开展了松香抗氧剂筛选的研究,探讨了抗氧剂在松脂蒸馏中的作用,主要研究内容和结果如下:
枞酸抗氧剂的筛选及其抗氧化能力评价方法的构建。将枞酸、添加了抗氧剂的枞酸同时进行氧化反应,当枞酸体系的枞酸氧化率约为50%时,加有抗氧剂的枞酸体系的枞酸氧化率远低于枞酸体系的枞酸氧化率,此时以枞酸体系的枞酸氧化率与抗氧剂体系的枞酸氧化率的比值为抗氧剂的抗氧化值AO。AO用于评价抗氧化能力,AO越大,抗氧剂能力越大。筛选结果显示,在添加量为枞酸质量的0.50%时,下列几种抗氧剂可有效降低枞酸的氧化率:4,4’-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)(简称736)、2,2亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(简称2246)、β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八碳醇酯(简称1076)、四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯(简称1010)、4,4-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(简称300)。
抗氧剂的耐候性和稳定性研究。736、2246、1076、1010、300应用于枞酸中,随温度升高,其AO值下降,AO从35℃下的209.84、104.92、50.93、4.53、3.56分别降低至55℃下的6.16、4.78、3.71、2.19、1.97;随着紫外强度增大,抗氧剂的AO值下降,AO从35℃、1.5μWcm-2下的27.21、20.19、6.22、15.19、10.29分别降低至35℃、75μWcm-2下的10.45、17.64、2.42、2.12、3.39。在35℃下的热氧化反应时中,736、2246、1076可保持枞酸在24h内不氧化;在35℃、75μWcm-2的光氧化反应中,736、22246、300,可以保持在15min内枞酸氧化率低于10%抗氧剂应用于松香和松脂的抗氧化。抗氧剂736、2246、1076、1010、300的应用于松香,随温度升高,抗氧剂的AO值下降,AO从35℃下的4.72、4.25、6.23、3.16、2.90分别降低至55℃下的1.88、2.25、2.39、1.31、1.45;随着紫外强度增大,抗氧剂的A0值下降,AO从35℃、12μWcm-2下的43.85、116.93、43.85、11.41、7.69,分别降低至35℃、75μWcm-2下的5.25、5.84、5.79、3.21、2.78。抗氧剂加入到松脂中,不能有效降抑制松脂的氧化。
松脂制备松香过程中抗氧剂的作用。松脂熔解过程中加入抗氧剂,或在熔解、蒸馏过程中分5次加入抗氧剂,可以改善产品松香的色泽。其中熔解时加入300和分多次加入736,蒸馏所得松香颜色的加氏色号比不加抗氧剂的降低3。松脂熔解时加入的抗氧剂,在产品松香中仍具有抗氧化能力。