聚合物的溶解性、相容性、迁移性和抽出稳定性

抗氧剂在聚合物中的溶解性具有相当的理论和实际的意义，然而，目前这方面的基础研究十分有限，只有为数不多的有关抗氧剂在聚合物中溶解性的文献［100－103］。

不难理解为什么抗氧剂在聚烯烃中的溶解性很差。聚烯烃是非极性物质，而抗氧剂通常是极性化合物，因此混合热不利于溶解。然而，抗氧剂（或添加剂）通常在高温下加入聚合物熔体，这时溶解度大大高于室温下的溶解度，添加剂一般以分子状态溶解于聚合物熔体。如果添加剂的浓度超过其溶解度，当聚合物冷却下来固化时，不相容性就表现出来。起始于过饱和溶液，逐渐发生添加剂和聚合物之间的相分离。视温度和添加剂的扩散速率，添加剂析出至聚合物表面，即观察到喷霜。

在实际应用中，观察喷霜经常用来判断相容性。评价时应尽可能在接近聚合物实际使用温度下进行。肉眼可观测到的喷霜可能从几小时至几个月甚至几年。事实上，如果在大大短于聚合物应有寿命时间之内观察到喷霜，则说明不应该选择这种添加剂。

几种商业抗氧剂在LDPE和PP里的溶解度数据可在文献［101］查到。另一有关抗氧剂从LLDPE中损失和喷霜的研究结果参见表1－3－2。

表1－3－2 喷霜和抗氧剂损失数据^［104］(www.xing528.com)

注：0.5mmLLDPE压塑膜（ρ＝0.92g/cm³，共聚单体：辛烯－1，基本稳定：0.15%硬脂酸钙）；储存于室温及60℃老化箱；喷霜由肉眼确定，抗氧剂损失或消耗由紫外光谱测定。

以分子状态溶入聚合物的抗氧剂仍可能通过蒸发或抽提而损失。如果添加剂扩散速率很大，它们会连续迁移到聚合物表面，进而进入周围介质而损失。按照这个机理，抗氧剂不断跑出基质，最后，基质失去保护。这个现象对于所有与抽提基质有接触的应用都很重要。典型的这类应用有通过乳胶（地毯衬垫）抽提，或织物干洗和通过水介质抽提（容器、管道、洗衣机部件等）。

添加剂的扩散速率随其相对分子质量增加而降低，这就是说，提高抗氧剂抽提稳定性的途径之一，是合成相对分子质量3000以上的聚合型抗氧剂^［105］。另一方法是通过共聚使抗氧剂连接到高分子的骨架上^［106］。也可以将抗氧剂通过接枝的办法键合到高分子链上^{［107－110］}。以上种种努力远未达到实际应用的阶段。