有機化合物的熱氧化過程是一系列的自由基鏈式反應，在熱、光或氧的作用下，有機分子的化學鍵發(fā)生斷裂，生成活潑的自由基和氫過氧化物。氫過氧化物發(fā)生分解反應，也生成烴氧自由基和羥基自由基。這些自由基可以引發(fā)一系列的自由基鏈式反應，導致有機化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本變化?？寡鮿┑淖饔檬窍齽倓偖a(chǎn)生的自由基，或者促使氫過氧化物的分解，阻止鏈式反應的進行。能消除自由基的抗氧劑有芳香胺和受阻酚等化合物及其物，稱為主抗氧劑；能分解氫過氧化物的抗氧劑有含磷和含硫的有機化合物，稱為抗氧劑。
抗氧劑是一類化學物質(zhì)，當其在聚合物體系中僅少量存在時，就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進行，從而阻止聚合物的老化并延長其使用壽命，又被稱為“防老劑”。

防老劑的種類繁多，作用各一。根據(jù)防老劑的主要作用可以分為抗熱氧老化防老劑、抗臭氧老化防老劑、有害金屬離子作用抑制劑、抗疲勞防老劑、抗紫外線防老劑等，但是每一種防老劑作用往往不是某一種防老劑所。

大多數(shù)防老劑多少都具有上述作用只是程度不同而已。所以只能按其主要作用進行分類，如按防老劑的化學結(jié)構(gòu)分類，可分為如下幾類:
胺類防老劑的防護效果為，也是發(fā)現(xiàn)早、品種多的一類。

它的主要作用是抗熱氧老化、抗臭氧老化，并且對銅離子、光和屈撓等老化的防護也有顯著的效果。這是酚類防老劑、雜環(huán)類防老劑及其類型防老劑所無法比擬的。只是這類防老劑的污染性能大，不適于白色和淺色制品。其中酮胺類防老劑具有好的防老劑效果。

重要的芳香胺類抗氧劑有：二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉等化合物及其物或聚合物，可用在天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠和異戊橡膠等制品中。
酚型抗氧劑
酚型抗氧劑是先用于潤滑油中的抗氧劑。酚型抗氧劑與ZDDP 復合具有很好的協(xié)和效應，因為酚型化合物為自由基清除劑，ZDDP 為過氧化物分解劑，酚型化合物能延長ZDDP 氧化誘導期，從而提高潤滑油的抗氧化性能。酚型抗氧劑很多，具有較好熱穩(wěn)定性的酚型抗氧劑有不同烷基的受阻酚、含硫醚結(jié)構(gòu)的受阻酚酯、多環(huán)受阻酚和烷基硫代受阻酚等抗氧劑。如屏蔽酚無灰抗氧劑[3-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙烯酸異辛酯]是一種油溶性好，高溫抗氧化性能的無灰抗氧劑， 它不但有較好的抗氧化性能，而且具有優(yōu)良的控制油泥形成的能力，與其它潤滑油添加劑具有良好的相容性和配伍性。含有硫醚結(jié)構(gòu)的受阻酚型抗氧劑在API Ⅱ，Ⅲ類基礎油中的抗氧化效果好。如含硫醚單酚的抗氧劑可以有效地解決油品的高溫抗氧化性能，從而使油品通過相關(guān)的發(fā)動機臺架試驗，這類產(chǎn)品具有較高的熱分解溫度。硫代雙酚型抗氧劑（如2246-SbasfIrganoxL115）是一種多用途、的抗氧劑，硫原子與屏蔽酚存在協(xié)同效應，使得其具有的抗氧化性能和溶解性，其抗氧化效果優(yōu)于普通單酚結(jié)構(gòu)的抗氧劑，在加氫基礎油中表現(xiàn)出良好的抗氧化性能，并能明顯地抑制硝基氧化。表2 是用旋轉(zhuǎn)氧彈法（SH/T0193）考察不同酚型抗氧劑在基礎油中的抗氧化效果
過氧化物分解型抗氧劑
這類抗氧劑主要是各種金屬（如銅、鋅、鉬和銻等）的烷基硫代磷酸類化合物和氨基甲酸類化合物，都具有一定的抗氧化能力，多用于內(nèi)燃機油中，主要起抗磨、減摩、抗氧和極壓作用。特別是二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）產(chǎn)品，具有良好的抗氧抗腐蝕性能及一定的抗磨性和抗極壓性能。自從問世以來，一直是發(fā)動機油和工業(yè)用油不可缺少的重要組分，它能有效地防止發(fā)動機軸承腐蝕，能夠抑制因高溫氧化而引起的油品粘度增長，因而在潤滑油添加劑中占有重要的地位。
用旋轉(zhuǎn)氧彈法（SH/T0193） 考察不同ZDDP（T202、T203、T204 和T205）均以0.25%的質(zhì)量分數(shù)調(diào)入基礎油中的抗氧化性能?？梢钥闯觯琙DDP 系列抗氧抗腐劑在125N 基礎油中具有較好的抗氧化作用； HVIW H150 基礎油中，T204 的抗氧化效果較好；在合成油PAO6 中，ZDDP 系列抗氧劑都具有較好的抗氧化作用。有機銅鹽類抗氧劑種類很多，主要有有機羧酸銅鹽、硫代磷酸銅鹽、硫代氨基甲酸銅鹽、硫化烴硼酸銅鹽等。如二烷基二硫代磷酸銅抗氧劑具有較好的高溫抗氧化性能，是一種加劑量低、高溫抗氧化性能好的潤滑油抗氧劑。它能有效地控制因氧化引起的油品粘度增長，與高溫清凈劑及無灰分散劑具有良好的配伍性，是調(diào)制內(nèi)燃機油重要的添加劑。有機銅鹽能消除活潑烷基自由基和過氧自由基，但銅離子在一定程度上也會對氫過氧化物的分解起到催化作用，因此該類抗氧劑的應用至今仍有爭議。
受阻類抗氧劑是一些具有空間阻礙的類化合物，它們的抗熱氧化效果顯著,污染制品,發(fā)展很快。
抗氧劑，代二雙酯是一類抗氧劑，常與受阻類抗氧劑并用，效果顯著
由于每一種防老劑的防護作用都有局限性，而橡膠制品在實際使用中的老化又是受多種因素影響的結(jié)果，所以在選擇防老劑時應注意下列幾點：
（1）由于每種防老劑不同的特點，而且不同膠料配方的老化性能不同。因此，對某一橡料有效的防老劑，可能對另一橡料無效甚至有害。所以，對防老劑選用根據(jù)各種橡料的老化性能、防老化要求以及各種防老劑的特性統(tǒng)籌考慮、合理選擇。
（2）當一種防老劑難以滿足要求時，應采用兩種或多種防老劑并用，使其產(chǎn)生協(xié)調(diào)作用，確保防老化效果。
（3）有些防老劑對橡皮有著色作用和污染現(xiàn)象。一般來說，酚類防老劑防護作用差，但不污染或污染很小。而防護作用較高的胺類防老劑，都會使橡皮污染，變色嚴重。這些矛盾在選用時應統(tǒng)籌考慮。
（4）防老劑用量不可超過在橡膠中的溶解度，以防止噴霜，污染橡皮表面質(zhì)量。
（5）胺類防老劑對橡料焦燒有不良影響；酚類防老劑能延遲硫化，在選用時應當注意。