在各種化學纖維中，聚氨酯纖維以其優異的高回彈性性能，被廣泛地應用于各種形態的紗，由裸紗、包纏紗、合捻紗、包芯綸等織成的面料尤為廣大消費者所喜愛。彈性面料以其在觀賞性、舒適性及功能性方面的優異特點而風靡全球。隨著人們生活水平的不斷提高，消費者對穿著服飾的要求越來越苛刻，因而對織物纖維的質量及功能性的要求也越來越高。

眾所周知，對一般化學纖維來講，在正常使用環境下能維持自身的優異性能，但在環境改變時，大多的化纖其固有的性能就會發生變化。大部分織物纖維長時間暴露在空氣或環境中，會出現降解、老化現象，其結構也可能發生化學變化，從而使物理力學性能變化，失去了它的應用價值。究其原因，主要由內因和外因所影響。內因是聚合物自身的結構，少量雜志的影響； 而外因主要是環境中的氧、光、熱等等?？寡趸阅苁歉叻肿硬牧系闹攸c研究課題之一，為了讓聚合物能保持其使用時的性能，科研人員通過大量的試驗及研究來提高其抗氧化性能[1 - 3].

抗氧劑是一類化學物質，當其在聚合物體系中僅少量存在時，就可起到延緩或抑制聚合物氧化過程進行的作用，從而阻止聚合物的老化并延長其使用壽命。一類是主抗氧劑，阻止鏈的傳遞，如氫供體，自由基捕獲劑，電子給予體等； 另一個類則是輔助抗氧劑，防止游離基的產生，如變價金屬離子鈍化劑，過氧化氫分解劑。

目前，聚氨酯彈性纖維生產工藝最主要是干法紡絲，生產方法是將 MDI 和 PTMG 預聚，以二元胺擴鏈，最后封端，以上反應都在 DMAC 溶劑中進行，反應結束后，聚合原液經高溫紡絲甬道抽絲，經加捻，上油，成為氨綸產品。氨綸絲本身的耐熱、耐紫外都不是很好，所以要在生產中額外添加耐氧化助劑，以達到抗氧化的目的。

因干法工藝加工溫度較高，要求抗氧劑具有很好的耐高溫揮發，耐溶劑抽提的性能。

1 常見抗氧化劑分類及其作用機理

抗氧劑可按作用不同分為 3 類，即主抗氧劑、輔助抗氧劑、碳自由基捕捉劑； 按抗氧劑的化學結構分，可分為胺類、酚類、含硫、含磷化合物等。

1. 1 胺類抗氧劑種類及反應機理

胺類抗氧劑是歷史最久，用量最大且價格低廉、但抗氧效能優異的抗氧劑。主要對 O2,O3,對熱、光、曲撓、銅害等防護突出，不過它具有一定的毒性、變色性、污染性，因此逐漸被淘汰。其代表產品有： 二芳基仲胺類，對苯二胺類，醛胺類縮合物抗氧劑。

胺類抗氧劑反應機理[4 -5]: 對伯胺和仲胺來說，在氨基上有活性 H 原子，其作用機理是自由基奪取胺類化合物上的 H,而自身失去活性。這種情況下，H 越活波，反應越容易，脫 H后的胺類化合物穩定性好。

有些科研人員對胺類抗氧劑進行深入研究，發現改性的胺類抗氧劑具有非常好的高溫抗氧化能力。姚俊兵[6]通過氧化偶合、以及與硫代氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸鋅、非活性鉬酸酯和堿金屬鹽添加劑等手段有效地提高了胺類抗氧劑抗氧化能力。張輝[7]制備了一種液態的烷基化芳胺類抗氧劑在具有較好的抗氧化性能。但可惜的是，雖然它的抗氧化效果優于酚類抗氧劑等，但由于胺類抗氧劑具有變色性及污染性，會使聚合物變色，這限制了它在各種化學纖維當中的應用。

1. 2 酚類抗氧劑種類及反應機理

酚類抗氧劑作為抗氧劑中最重要，是應用最廣的一類，是所有抗氧劑中不污染、不變色性最好的一類，可分為單酚、雙酚和多酚。酚類抗氧劑作用機理[8 -10]

如下：

抗氧化反應第一步：

科研人員對受阻酚在防止高分子熱氧化中產生的中間產物進行了詳細的研究，研究結果表明，如醌類在內的中間產物，對防止高分子的熱氧化有作用。

據稱目前世界上受阻酚類抗氧劑專利達萬篇以上，可見酚類抗氧化劑的重要地位，人們對其的了解也是最多，因此簡單扼要陳述。影響酚類抗氧劑效率的因素[9,11]:

（1） 抗氧劑分子結構的影響。取代基越多，支鏈越多，抗氧劑效率越高。在分子的鄰、對位引入供電子基團，抗氧化效力顯著增大； 而引入吸電子基團，抗氧化性能則降低。

（2） 抗氧劑分子量的影響。一般來講，在一定區間內，分子量越高，抗氧劑抗氧化性能越好。但也不是越高越好，對于高分子材料抗氧劑其分子量為 1000 ~3000.

（3） 生成自由基的影響。優良的抗氧劑具有空間阻礙和高度的電子離域性。

酚類抗氧性能沒有胺類強，但色淺且無色、無毒，因此被廣泛應用于化學纖維中。聚氨酯纖維中的抗氧化劑一般多為酚類抗氧劑。

隨著抗氧劑技術發展，一些科研人員還研究了胺/酚協同作用。他們提出一種機理來解釋這種胺/酚協同效應，認為活性胺成分會從醌中得到再生。在此機理中，酚作為還原劑，處于這種氧化還原體系中，酚以醌二聚體的形式存在，它可以進一步反應以有色體形式存在。研究還指出，反應產生的化合物可以隨時用來猝滅其他自由基。

1. 3 含有機硫、亞磷酸酯等輔助類抗氧劑種類及作用機理

TNPP、168 是亞磷酸酯類中最通用型的品種。其受到人們的重視的主要原因是：

①與硫脂類輔助抗氧劑相比其具有優良的耐變色性和無氣味；②與受阻胺光穩定劑、酚類主抗氧劑復配使具有協同效應，而硫脂卻因與受阻胺光穩定劑并用有拮抗效應而在使用上受到了限制。目前，國外開發出具有高分子量的亞磷酸酯類產品，典型產品有 Phosphite A 等，具有揮發性低、耐析出性高、高耐久性等特點。有研究人員將亞磷酸酯與酚類抗氧 劑 復 合 使 用，充 分 發 揮 協 同 作 用，目 前 主 要 有Irgafos168、Ultranox626 等。

目前，硫代丙酸酯類產品仍占據硫類抗氧劑的主要地位。它常與受阻酚類抗氧劑并用，效果顯著，但其存在揮發性大的缺點，但近年來出現了不少改進的品種，如硫代二丙酸雙十八醇酯等。將來硫類抗氧劑的發展方向是高分子量化和功能化品種的開發。