在材料科學與化工領域，抗氧劑扮演著至關重要的角色。隨著各行業對材料性能要求的不斷提升，抗氧劑的研究與應用持續拓展。近年來，全球抗氧劑市場規模呈現穩步增長態勢，預計到2025年，市場規模有望突破新的高度。這背後，是新型抗氧劑不斷湧現，其在性能優化、環保特性等方面的創新，正重塑著整個行業格局。
根據《2025-2030年全球及中國抗氧劑行業市場現狀調研及發展前景分析報告》顯示，抗氧劑之所以能延緩材料氧化，主要通過阻斷氧化反應中的自由基或介質反應後續過程來實現。在氧化反應中，自由基和過氧化氫是常見的催化劑與中間產物。
鏈終止劑類抗氧劑含有較多可反應氫原子，能與自動氧化產生的自由基反應。其氧化產物多樣，像氫給予體可通過氫原子轉移形成穩定氫鍵，讓自由基穩定;自由基捕獲劑能與自由基反應生成穩定分子;電子給予體雖相關機制有待進一步研究，但理論上可通過提供電子阻礙連鎖氧化反應。不過，這類抗氧劑因毒性和污染問題，主要用於橡膠工業。
過氧化物分解劑可將過氧化氫分解為不活躍的醇，抑制氧化產生，常被稱作 「輔助抗氧劑」。其中，磷酸鹽常用於食品接觸塑料產品，能提升光穩定性、抗氧性能和成本效益;硫化物抗氧劑則多用於聚氯乙烯、乙烯、樹脂和橡膠產品。
過渡金屬離子會加快複合材料或油品氧化，金屬離子鈍化劑能使這些離子保持穩定，消除氧化影響。它常與酚類、胺類抗氧劑搭配使用，在聚合物、合成橡膠等合成材料中應用廣泛。
抗氧劑之間存在著複雜的相互作用，對其抗氧化效果影響顯著。
抗氧劑的協同作用分為均勻增效影響和非均勻相互效果。均勻增效影響指相同機制但活性不同的化合物相互作用;非均勻相互效果則是不同抗氧劑間的作用。比如酚類和硫類抗氧劑搭配，以及以磷為主要成分的抗氧劑與酚類抗氧劑協同，都能提高過氧化氫捕捉效率，增強抗氧化活性。此外，苯酚與硫化物的協同也廣泛應用，半阻隔結構酚類化合物的出現進一步強化了這種協同作用。
部分抗氧劑協同使用時會出現拮抗作用，降低抗氧化效果。像硫化橡膠中的硫化氫與芳香族胺等抗氧劑，以及含炭黑的聚乙烯中，炭黑表面的胺會使酚類抗氧劑催化氧化，導致抗氧劑性能下降。
抗氧劑若從聚合物材料中析出，會降低其抗氧化效果。基於此，研究人員開發出多種抗析出型抗氧劑。
反應型抗析出抗氧劑分子含反應性基團，能通過化學反應或聚合過程附著在聚合物上，具備抗析出和耐抽提特性。
大分子型抗氧劑可防止大分子沉澱，提高阻抗遷移能力。製備方法包括聚合、引入大分子側基和超分子化。不過，引入聚烯烴類大分子側基雖能增大分子重量，但會降低抗氧劑比例，且理想分子重量在 1000 - 3000，分子重量越大，生產成本越高。
負載型抗氧劑在載體上添加納米填充物，增強阻隔劑遷移能力。納米填充物能提高聚合物抗沉澱性能，分散聚合物材料中的納米填料，但製備過程複雜，需多步處理，且抗氧劑用量大，成本較高。
為滿足工業對高性能材料的需求，高效抗氧劑的研究不斷深入。
將抗氧劑分子間的協同作用應用於復配，是提高抗氧性能的有效方法。可以是不同類型抗氧劑協同，也可以是同類型抗氧劑在兩個鏈末端共同作用。此外，抗氧劑與紫外線吸收劑等不同穩定劑之間也存在協同互配作用。
聚合物材料常用的芳香族乙胺和酚類阻燃劑，其抗氧性能與氫原子相關。增加抗氧官能團數目能改善抗氧劑性能。
分子內協同作用不僅增加抗氧官能團數量，還在分子內產生協同。相比多官能團化抗氧劑，它能將分子間協同轉化為分子內協同，提升抗氧能力，且處理過程更簡單。
隨著環保意識增強，無毒環保型抗氧劑成為研究熱點。
生物資源製成的天然抗氧劑具有低毒、環保、可再生等特點，如維生素 E 等。但植物提取物多為混合物，作用機制難分析，高純度提取物不耐高溫。目前，腰果酚、殼聚糖、木質素等天然抗氧劑的改性研究取得了一些突破。
殼聚糖等生物基抗氧劑可回收利用，在食品、化妝品和藥品行業有應用。在生物資源開發和合成改性技術支持下，生物基抗氧劑發展迅速。不過，其原材料種類少、產量低、提取複雜，耐高溫性能差。
碳量子點因低毒、生物相容性好等特點受到廣泛研究，具有潛在的自由基驅動特性和抗氧劑作用。但它反應條件苛刻，處理步驟繁瑣，且碳阻垢劑密度小，加工時易揚起，限制了其應用。
抗氧劑在多個領域都有重要應用，不同領域對抗氧劑的要求和類型有所不同。
動植物體內的抗氧劑用於維持正常氧化系統平衡，像多酚類、黃酮類化合物等。它們主要用於健康食品或中草藥，對預防人類疾病有重要作用，比如適量飲用紅葡萄酒有助於調節血脂，減少心血管疾病發生。
聚合物材料在光、氧、熱作用下易氧化降解，添加抗氧劑能有效減緩自動氧化速率，保障其正常工作性能。
食物在加工、運輸和儲存過程中易變質，添加抗氧劑可保持食物原味和食用功能。例如胡蘿蔔中的 β - 胡蘿蔔素等物質，對保護其生命系統免受氧化應激影響至關重要。
抗氧劑能清除自由基，安全性和穩定性高，常用於生產注射液和眼藥水。在治療藥物中加入維生素 C、E 等，可治療因自由基活躍導致的疾病。
原油加工產品存在氧化問題，燃料油需加入抗氧劑延長保存時間，液體抗氧劑因消耗少、易溶解等優點應用廣泛。潤滑油在特殊工況下易氧化磨損，需添加酚型、胺型等抗氧添加劑保護。
綜上所述，抗氧劑在材料保護和多行業應用中意義重大。抗析出型抗氧劑中，反應型、大分子型和負載型各有優劣，優化大分子型抗氧劑性能是關鍵;高效抗氧劑通過多種策略提升性能，分子內協同型優勢明顯;無毒環保型抗氧劑順應發展趨勢，生物基抗氧劑是主要研究方向。展望2025年及未來，抗氧劑行業將朝著高性能、環保化方向持續創新，市場規模有望進一步擴大，為各行業發展提供有力支撐。
更多抗氧劑行業研究分析，詳見中國報告大廳《抗氧劑行業報告匯總》。這裡匯聚海量專業資料，深度剖析各行業發展態勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據。
更多詳細的行業數據盡在【資料庫】，涵蓋了宏觀數據、產量數據、進出口數據、價格數據及上市公司財務數據等各類型數據內容。
京公網安備 11010502031895號
