有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应，在热、光或氧的作用下，有机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应，也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基，或者促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行。能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其物，称为主抗氧剂；能分解氢过氧化物的抗氧剂有含磷和含硫的有机化合物，称为抗氧剂。
抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。
防老剂的种类繁多，作用各一。根据防老剂的主要作用可以分为抗热氧老化防老剂、抗臭氧老化防老剂、有害金属离子作用抑制剂、抗疲劳防老剂、抗紫外线防老剂等，但是每一种防老剂作用往往不是某一种防老剂所。
日光及空气中渐变紫色。易燃。防老剂A对热、氧、屈挠及天候等老化作用均有良好的防护效果，为天然橡胶、合成橡胶及再生胶的通用防老剂。在氯丁橡胶中兼有抗臭氧老仳的性能;对变价金属离子的老化作用及再生胶亦有一定的抑制效果在干胶中易分散，亦易分散于水中;在橡胶中的溶解度高达5%，比防老剂D大，用量在3~4份时不喷霜，故可增加用量以提高防护效能。防老剂A有污染性及迁移性。一般用量范围为1~2份，高可达5份。
重要的芳香胺类抗氧剂有：二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其物或聚合物，可用在天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶和异戊橡胶等制品中。
过氧化物分解型抗氧剂
这类抗氧剂主要是各种金属（如铜、锌、钼和锑等）的烷基硫代磷酸类化合物和氨基甲酸类化合物，都具有一定的抗氧化能力，多用于内燃机油中，主要起抗磨、减摩、抗氧和极压作用。特别是二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）产品，具有良好的抗氧抗腐蚀性能及一定的抗磨性和抗极压性能。自从问世以来，一直是发动机油和工业用油不可缺少的重要组分，它能有效地防止发动机轴承腐蚀，能够抑制因高温氧化而引起的油品粘度增长，因而在润滑油添加剂中占有重要的地位。
用旋转氧弹法（SH/T0193） 考察不同ZDDP（T202、T203、T204 和T205）均以0.25%的质量分数调入基础油中的抗氧化性能。可以看出，ZDDP 系列抗氧抗腐剂在125N 基础油中具有较好的抗氧化作用； HVIW H150 基础油中，T204 的抗氧化效果较好；在合成油PAO6 中，ZDDP 系列抗氧剂都具有较好的抗氧化作用。有机铜盐类抗氧剂种类很多，主要有有机羧酸铜盐、硫代磷酸铜盐、硫代氨基甲酸铜盐、硫化烃硼酸铜盐等。如二烷基二硫代磷酸铜抗氧剂具有较好的高温抗氧化性能，是一种加剂量低、高温抗氧化性能好的润滑油抗氧剂。它能有效地控制因氧化引起的油品粘度增长，与高温清净剂及无灰分散剂具有良好的配伍性，是调制内燃机油重要的添加剂。有机铜盐能消除活泼烷基自由基和过氧自由基，但铜离子在一定程度上也会对氢过氧化物的分解起到催化作用，因此该类抗氧剂的应用至今仍有争议。
适用于动态条件下使用的制品。不喷霜，有污染性，不适于浅色制品。用量1~2份时对硫化影响不大，增至3份则显著促进硫化，使用时促进用量应适当减少。
受阻类抗氧剂是一些具有空间阻碍的类化合物，它们的抗热氧化效果显著,污染制品,发展很快。
抗氧剂，代二双酯是一类抗氧剂，常与受阻类抗氧剂并用，效果显著
本品为淡灰色粉末，纯品为白色粉末，易燃。比重1.18，熔点不低于105℃。易溶于丙酮、乙酸乙酯、二硫化碳、氯仿；可溶于乙醇、四氯化碳；不溶于水和汽油。在空气及日光下逐渐变为灰黑色，但不影响防护效果。
本品为浅灰色粉末。纯品为浅色亮片状结晶，比重为1.26.熔点为235℃。污染性小。用量超过2份时易喷霜。是抗热、抗氧、抗大气老化综合性防老剂。是一种优良的铜抑制剂，且对噻唑类促进剂有活化作用。防老剂DNP与MB、DOP等并用有协同效应。适用于天然橡胶和氯丁橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶及定睛橡胶等合成橡胶。一般用量为0.2～1份。
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