מָבוֹא

נוגדי חמצון (או מייצבי חום) הם תוספים המשמשים לעיכוב או עיכוב פירוק של פולימרים עקב חמצן או אוזון באטמוספירה. הם התוספים הנפוצים ביותר בחומרים פולימריים. ציפויים יעברו פירוק חמצון תרמי לאחר אפייה בטמפרטורות גבוהות או חשיפה לאור שמש. תופעות כמו הזדקנות והצהבה ישפיעו קשות על מראה וביצועי המוצר. על מנת למנוע או להפחית את התרחשותה של מגמה זו, בדרך כלל מוסיפים נוגדי חמצון.

פירוק חמצון תרמי של פולימרים נגרם בעיקר על ידי תגובת רדיקלים חופשיים מסוג שרשרת, הנגרמת על ידי רדיקלים חופשיים הנוצרים על ידי הידרופראוקסידים בעת חימום. פירוק חמצון תרמי של פולימרים יכול להיות מעכב על ידי לכידת רדיקלים חופשיים ופירוק הידרופראוקסידים, כפי שמוצג באיור למטה. ביניהם, נוגדי חמצון יכולים לעכב את החמצון הנ"ל ולכן נמצאים בשימוש נרחב.

סוגי נוגדי חמצון

נוגדי חמצוןניתן לחלקם לשלוש קטגוריות לפי תפקידיהם (כלומר, התערבותם בתהליך הכימי של חמצון עצמי):

נוגדי חמצון מסיימים שרשרת: הם לוכדים או מסירים בעיקר רדיקלים חופשיים הנוצרים על ידי חמצון עצמי של פולימרים;

נוגדי חמצון המפרקים הידרופראוקסיד: הם בעיקר מקדמים את הפירוק הלא-רדיקלי של הידרופראוקסידים בפולימרים;

נוגדי חמצון פסיבטיביים של יוני מתכת: הם יכולים ליצור כלאטים יציבים עם יוני מתכת מזיקים, ובכך לפסיב את ההשפעה הקטליטית של יוני מתכת על תהליך החמצון האוטומטי של פולימרים.

מבין שלושת סוגי נוגדי החמצון, נוגדי החמצון המסתיימים בשרשרת נקראים נוגדי חמצון ראשוניים, בעיקר פנולים מעוכבים ואמינים ארומטיים משניים; שני הסוגים האחרים נקראים נוגדי חמצון עזר, כולל פוספיטים ומלחי מתכת דיתיוקרבמט. על מנת לקבל ציפוי יציב העונה על דרישות היישום, בדרך כלל נבחר שילוב של נוגדי חמצון מרובים.

יישום נוגדי חמצון בציפויים

1. משמש באלקיד, פוליאסטר, פוליאסטר בלתי רווי
ברכיבים המכילים שמן של אלקיד, ישנם קשרים כפולים בדרגות שונות. קשרים כפולים בודדים, קשרים כפולים מרובים וקשרים כפולים מצומדים מתחמצנים בקלות ליצירת מי חמצן בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך את הצבע לכהה יותר, בעוד נוגדי חמצון יכולים לפרק הידרופראוקסידים כדי להבהיר את הצבע.

2. משמש בסינתזה של חומר ריפוי PU
חומר ריפוי PU מתייחס בדרך כלל לפרפולימר של טרימתילולפרופן (TMP) וטולואן דיאיזוציאנט (TDI). כאשר השרף נחשף לחום ולאור במהלך הסינתזה, האורתן מתפרק לאמינים ואולפינים ושובר את השרשרת. אם האמין ארומטי, הוא מתחמצן והופך לכרומופור כינון.

3. יישום בציפויי אבקה תרמוסטיים
נוגד חמצון מעורב של נוגדי חמצון פוספיט ופנוליים יעילים במיוחד, מתאים להגנה על ציפויי אבקה מפני פירוק חמצוני תרמי במהלך עיבוד, ריפוי, התחממות יתר ותהליכים אחרים. יישומים כוללים אפוקסי פוליאסטר, איזוציאנט חסום TGIC, תחליפי TGIC, תרכובות אפוקסי ליניאריות ושרפים אקריליים תרמוסטיים.

Nanjing Reborn New Materials מספקת סוגים שונים שלנוגדי חמצוןלתעשיות הפלסטיק, הציפוי והגומי.

עם החדשנות וההתקדמות של תעשיית הציפויים, חשיבותם של נוגדי חמצון לציפויים תהפוך ברורה יותר, ומרחב הפיתוח יהיה רחב יותר. בעתיד, נוגדי חמצון יתפתחו לכיוון של מסה מולקולרית יחסית גבוהה, רב-תכליתיות, יעילות גבוהה, חדשנות, קומפוזיטיביות, תגובתיות והגנה ירוקה על הסביבה. זה דורש מאנשי מקצוע לערוך מחקר מעמיק הן מהיבטי המנגנון והן מהיבטי היישום כדי לשפר אותם באופן מתמיד, לערוך מחקר מעמיק על המאפיינים המבניים של נוגדי חמצון, ולפתח עוד נוגדי חמצון חדשים ויעילים המבוססים על כך, אשר ישפיעו עמוקות על העיבוד והיישום של תעשיית הציפויים. נוגדי חמצון לציפויים יממשו יותר ויותר את הפוטנציאל העצום שלהם ויביאו יתרונות כלכליים וטכנולוגיים מצוינים.