Johdanto

Antioksidantit (tai lämmönkestävät aineet) ovat lisäaineita, joita käytetään estämään tai hidastamaan polymeerien hajoamista ilmakehän hapen tai otsonin vaikutuksesta. Ne ovat yleisimmin käytettyjä lisäaineita polymeerimateriaaleissa. Pinnoitteet hapettuvat lämpöhapettumisen seurauksena, kun niitä on paistettu korkeissa lämpötiloissa tai altistettu auringonvalolle. Ilmiöt, kuten ikääntyminen ja kellastuminen, vaikuttavat vakavasti tuotteen ulkonäköön ja suorituskykyyn. Tämän ilmiön estämiseksi tai vähentämiseksi lisätään yleensä antioksidantteja.

Polymeerien terminen hapettuminen johtuu pääasiassa ketjutyyppisestä vapaiden radikaalien reaktiosta, jonka käynnistävät hydroperoksidien kuumennettaessa syntyvät vapaat radikaalit. Polymeerien terminen hapettuminen voidaan estää vapaiden radikaalien sieppauksella ja hydroperoksidien hajoamisella, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty. Näistä antioksidantit voivat estää edellä mainittua hapettumista, ja niitä käytetään siksi laajalti.

Antioksidanttien tyypit

Antioksidantitvoidaan jakaa kolmeen luokkaan niiden toimintojen mukaan (eli niiden osallistumisen mukaan autohapettumisen kemialliseen prosessiin):

ketjun päättävät antioksidantit: ne pääasiassa sieppaavat tai poistavat polymeerien autohapettumisen kautta syntyviä vapaita radikaaleja;

hydroperoksidia hajottavat antioksidantit: ne edistävät pääasiassa hydroperoksidien ei-radikaalista hajoamista polymeereissä;

metalli-ioneja passivoivat antioksidantit: ne voivat muodostaa stabiileja kelaatteja haitallisten metalli-ionien kanssa, passivoimalla siten metalli-ionien katalyyttisen vaikutuksen polymeerien autohapettumisprosessiin.

Kolmesta antioksidanttityypistä ketjun päättäviä antioksidantteja kutsutaan primaariseksi antioksidantiksi, pääasiassa estyneiksi fenoleiksi ja sekundaarisiksi aromaattisiksi amiineiksi; kahta muuta tyyppiä kutsutaan apuantioksidanteiksi, mukaan lukien fosfiitit ja ditiokarbamaattimetallisuolat. Jotta saadaan vakaa pinnoite, joka täyttää käyttökohteen vaatimukset, valitaan yleensä useiden antioksidanttien yhdistelmä.

Antioksidanttien käyttö pinnoitteissa

1. Käytetään alkydissa, polyesterissä, tyydyttymättömässä polyesterissä
Alkydin öljypitoisissa komponenteissa on vaihtelevassa määrin kaksoissidoksia. Yksinkertaiset kaksoissidokset, moninkertaiset kaksoissidokset ja konjugoidut kaksoissidokset hapettuvat helposti muodostaen peroksideja korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee väristä tummemman, kun taas antioksidantit voivat hajottaa hydroperoksideja vaalentaakseen väriä.

2. Käytetään PU-kovetusaineen synteesissä
PU-kovetusaineella tarkoitetaan yleensä trimetylolipropaanin (TMP) ja tolueenidi-isosyanaatin (TDI) esipolymeeriä. Kun hartsi altistetaan lämmölle ja valolle synteesin aikana, uretaani hajoaa amiineiksi ja olefiineiksi ja katkaisee ketjun. Jos amiini on aromaattinen, se hapettuu ja muuttuu kinonikromoforiksi.

3. Käyttö lämpökovettuvissa jauhemaaleissa
Tehokkaiden fosfiitti- ja fenoliantioksidanttien sekoitettu antioksidantti, joka soveltuu jauhemaalausten suojaamiseen lämpö-hapettumiselta prosessoinnin, kovettumisen, ylikuumenemisen ja muiden prosessien aikana. Käyttökohteita ovat polyesteriepoksi, blokattu isosyanaatti TGIC, TGIC:n korvikkeet, lineaariset epoksiyhdisteet ja lämpökovettuvat akryylihartsit.

Nanjing Reborn New Materials tarjoaa erilaisiaantioksidantitmuovi-, pinnoite- ja kumiteollisuudelle.

Pinnoiteteollisuuden innovaatioiden ja kehityksen myötä antioksidanttien merkitys pinnoitteissa tulee yhä ilmeisemmäksi ja kehitysmahdollisuudet laajenevat. Tulevaisuudessa antioksidantit kehittyvät kohti suurta suhteellista molekyylimassaa, monitoiminnallisuutta, korkeaa hyötysuhdetta, uutuutta, komposiittisuutta, reagointikykyä ja vihreää ympäristönsuojelua. Tämä edellyttää ammattilaisilta perusteellista tutkimusta sekä mekanismin että sovelluksen näkökulmasta niiden jatkuvaksi parantamiseksi, antioksidanttien rakenteellisten ominaisuuksien perusteellista tutkimusta ja uusien ja tehokkaiden antioksidanttien kehittämistä tämän pohjalta, millä on syvällinen vaikutus pinnoiteteollisuuden prosessointiin ja käyttöön. Pinnoitteiden antioksidantit hyödyntävät yhä enemmän valtavaa potentiaaliaan ja tuovat erinomaisia ​​taloudellisia ja teknologisia etuja.