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熱氧老化或熱氧穩(wěn)定性是人們?cè)诟叻肿硬牧鲜褂眠^程中常常關(guān)注的一項(xiàng)重要指標(biāo)，特別是涉及到諸如電線電纜等等一些與熱、氧長(zhǎng)期接觸的材料或制品。高分子材料與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)而引起高分子的降解或交聯(lián)稱為氧化老化，當(dāng)這些材料在溫度較高的環(huán)境條件下，這種氧化老化會(huì)大幅提速。

但想要獲知高分子材料或制品的熱氧老化穩(wěn)定性，往往是不易的，這是因?yàn)楦叻肿硬牧显跓嵫趵匣那捌谖覀儫o法通過肉眼察覺，特別是添加了抗氧劑等熱氧穩(wěn)定劑的材料更是如此。而當(dāng)你察覺到高分子材料的熱氧老化現(xiàn)象如粉化、變色等的時(shí)候，此時(shí)材料的老化已經(jīng)非常嚴(yán)重了，也可以說為時(shí)已晚。

事實(shí)上，這種熱氧老化前期的這種不可察覺性，與一個(gè)概念有關(guān)，就是氧化誘導(dǎo)期（OIT，Oxidative-Induction Time），如下圖所示。

也就是說，熱氧老化前期是慢速氧化的一段時(shí)間，此過程就是氧化誘導(dǎo)時(shí)間。氧化誘導(dǎo)時(shí)間一過就轉(zhuǎn)入自動(dòng)加速氧化階段。因此，增加高分子材料熱氧穩(wěn)定性，其實(shí)就是盡可能延長(zhǎng)高分子材料的氧化誘導(dǎo)時(shí)間。

但實(shí)際情況是，高分子材料或制品的使用溫度往往較低，使用過程中的氧化誘導(dǎo)時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，實(shí)際操作中周期長(zhǎng)。此時(shí)，就有了氧化誘導(dǎo)期的作用發(fā)揮。氧化誘導(dǎo)期（OIT）其實(shí)就是通過加速（在遠(yuǎn)高于材料使用溫度下）來預(yù)測(cè)或評(píng)測(cè)高分子材料熱氧老化穩(wěn)定性的一種易操作方法。

氧化誘導(dǎo)期（OIT）是指在一定溫度條件下高分子材料與氧發(fā)生鏈?zhǔn)阶詣?dòng)氧化反應(yīng)所需要的時(shí)間，表明一定溫度下（如200℃）高分子材料與氧發(fā)生反應(yīng)的難易。氧化誘導(dǎo)期時(shí)間越長(zhǎng)，表明體系在高溫下越有效地阻止自由基的形成。一旦高分子材料中生成自由基，即迅速吸氧，發(fā)生鏈?zhǔn)阶詣?dòng)加速氧化反應(yīng)。氧化誘導(dǎo)期分析的基礎(chǔ)是高分子材料降解反應(yīng)放出的熱量，差示掃描量熱法（DSC）即是常用檢測(cè)設(shè)備。

DSC測(cè)定氧化誘導(dǎo)期是以分子鍵斷裂時(shí)的放熱反應(yīng)為依據(jù)，測(cè)試聚烯烴在高溫氧氣中加速老化程度的方法：將試樣與參比物置于DSC儀器中，在一定溫度下用氧氣迅速置換試樣室的惰性氣體（如氮?dú)猓瑴y(cè)試由試樣氧化引起DSC曲線變化，得到的氧化誘導(dǎo)期可用于評(píng)定試樣的熱氧穩(wěn)定性能，如下圖所示。

由于測(cè)試溫度在200℃，此時(shí)聚烯烴材料發(fā)生熔融，前面的吸熱峰是熔融過程的反應(yīng)，之后進(jìn)入平臺(tái)期，直至出現(xiàn)明顯放熱峰，加速熱氧老化開始。藍(lán)色曲線試樣在51.5min后開始發(fā)生氧化反應(yīng)，黑色曲線試樣在43.4min后發(fā)生氧化反應(yīng)，因此藍(lán)色曲線試樣的抗氧化性能更佳。

當(dāng)然，上圖所示的測(cè)試曲線是相對(duì)比較理想的，因?yàn)椴牧铣煞趾?jiǎn)單。對(duì)于配方成分較多的試樣，曲線則是下面這樣的，但原理是一樣的。

氧化誘導(dǎo)期（OIT）的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)也是有的，國(guó)內(nèi)外主要根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB)和美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM)等，采用DSC法測(cè)定。如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T19466.6-2009《塑料差示掃描量熱法(DSC) 第6部分 氧化誘導(dǎo)時(shí)間》；ASTM標(biāo)準(zhǔn)為D3895-2003《StandardTest Method for Oxidative-Induction Time of Polyolefins byDifferential Scanning Calorimetry》。

氧化誘導(dǎo)期不僅能用于評(píng)測(cè)高分子材料的熱氧老化穩(wěn)定性，而且也是一種篩選熱氧穩(wěn)定助劑體系的快速有效方法，在實(shí)際操作中很有意義。