簡介
抗氧化劑 TH-1790,化學(xué)名稱為 1,3,5 - 三 (4 - 叔丁基 - 3 - 羥基 - 2,6 - 二甲基芐基)-1,3,5 - 三嗪 - 2,4,6-(1H,3H,5H)- 三酮,是一種高效受阻酚類主抗氧化劑。外觀為白色至微黃色結(jié)晶性粉末,無特殊氣味,易溶于氯仿(>100g/100g)、乙酸乙酯(>100g/100g)、甲苯(75g/100g)、丙酮(60g/100g)等有機溶劑,而在水和甲醇中的溶解度均小于 0.1g/100g。

圖一 抗氧化劑 TH-1790
特性
抗氧化劑 TH-1790具有低揮發(fā)性、優(yōu)異兼容性、耐水解性和抗氣體褪色性等特點。與傳統(tǒng)抗氧化劑相比,TH-1790 的酚基濃度顯著高于 Irganox 1010 和 Irganox 1076,熱穩(wěn)定性更高,在 150℃、2000 小時熱老化后,聚丙烯的拉伸強度保持率達 125%,伸長率保持率為 80%。安全性評估顯示其為低毒性物質(zhì),獲得 FDA 食品接觸應(yīng)用認證。
熱穩(wěn)定性
TH-1790 的熱穩(wěn)定性是其顯著優(yōu)勢之一。其分解溫度可達 300℃以上,15% 重量損失溫度(TGA)為 335℃。適用于高溫加工環(huán)境,如注塑、擠出等工藝過程。TH-1790 的沸點超過 300℃,揮發(fā)性指數(shù)僅為 1(最低級別),遠低于傳統(tǒng)抗氧化劑 BHT(約 200℃)。
TH-1790 的分子結(jié)構(gòu)具有高度的對稱性和復(fù)雜性。其核心結(jié)構(gòu)為三聚氰尿酸三嗪環(huán),三個酚基通過亞甲基橋連接到三嗪環(huán)的 1,3,5 位上。每個酚基單元包含一個叔丁基、一個羥基和兩個甲基,形成了典型的受阻酚結(jié)構(gòu)。
抗氧化作用機理
抗氧化劑 TH-1790作為受阻酚類抗氧化劑,其抗氧化機理主要基于氫原子轉(zhuǎn)移(HAT)機制。當(dāng)體系中存在自由基(如 ROO?、RO?等)時,TH-1790 的酚羥基能夠提供氫原子,與自由基結(jié)合形成穩(wěn)定的分子,從而中斷氧化鏈式反應(yīng)。反應(yīng)式如下:
ROO· + ArOH → ROOH + ArO·
其中 ArOH 代表 TH-1790 的酚羥基結(jié)構(gòu),ArO?為形成的酚氧自由基。
抗氧化劑 TH-1790的獨特之處在于其三酚結(jié)構(gòu)。與單酚類抗氧化劑相比,TH-1790 的三個酚羥基可以依次提供氫原子,表現(xiàn)出更強的自由基清除能力。單官能團抗氧化劑產(chǎn)生的酚氧自由基通過二級過程衰減,而多官能團抗氧化劑(如 TH-1790)產(chǎn)生的酚氧自由基通過一級過程衰減,后者在空間上抑制了二聚化反應(yīng)的發(fā)生。這種結(jié)構(gòu)特征使 TH-1790 在抗氧化過程中能夠保持更高的效率和更長的作用時間。
此外,抗氧化劑 TH-1790還可能通過電子轉(zhuǎn)移(ET)機制發(fā)揮抗氧化作用。在某些條件下,酚羥基可以向自由基轉(zhuǎn)移電子,形成酚氧自由基陽離子,隨后通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移完成反應(yīng)。三個酚羥基與三嗪環(huán)上的氮原子之間可能形成分子內(nèi)氫鍵,增強了分子的穩(wěn)定性,還調(diào)節(jié)了酚羥基的酸性,使其能夠更容易地釋放氫原子[1]。
抗氧化效率
抗氧化劑 TH-1790具有優(yōu)異的抗氧化性能。在 DPPH(1,1 - 二苯基 - 2 - 苦基肼)自由基清除試驗中,TH-1790 表現(xiàn)出高效的自由基清除能力。DPPH 法是評估抗氧化劑活性的經(jīng)典方法,通過測定樣品清除 DPPH 自由基的能力來評價其抗氧化活性。
在實際應(yīng)用測試中,抗氧化劑 TH-1790在聚丙烯(PP)體系中的表現(xiàn)尤為突出。添加 TH-1790 的聚丙烯經(jīng)過150℃、2000 小時熱老化后,拉伸強度保持率達到 125%,伸長率保持率為 80%。這一結(jié)果顯著優(yōu)于許多傳統(tǒng)抗氧化劑,充分證明了 TH-1790 在高溫長期老化條件下的優(yōu)異性能。在橡膠乳液(NR/SBR)應(yīng)用中,液態(tài) TH-1790 的抗氧化能力達到98%,密度為 1.05-1.10 g/cm3。TH-1790 不僅在塑料體系中表現(xiàn)優(yōu)異,在橡膠體系中同樣具有卓越的抗氧化效果。
與其他主流抗氧化劑的對比,抗氧化劑 TH-1790的酚基濃度顯著高于Irganox 1010 和 Irganox 1076。Irganox 1076 由于酚基濃度相對較低,反應(yīng)活性也較低;Irganox 1010 的活性高于 1076,但存在氣熏黃變等問題;而 TH-1790 不僅酚基濃度更高,而且熱穩(wěn)定性好、揮發(fā)性低[2]。

圖二 抗氧化劑 TH-1790與其他抗氧化劑的對比
參考文獻
[1]Farzad D ,S B P ,Arnulfo V , et al.Cranberry juice increases antioxidant status without affecting cholesterol homeostasis in orchidectomized rats.[J].Journal of medicinal food,2007,10(1):49-53.DOI:10.1089/JMF.2006.218.
[2]Zhao F ,Zhang W ,Meng X , et al.Antioxidant and antimicrobial properties of Isodon amethystoides (Benth.) CY Wu et Hsuan leaf extracts against agriculturally important pathogenic fungi[J].Biotechnology & Biotechnological Equipment,2019,33(1):1690-1697.DOI:10.1080/13102818.2019.1695542.