Ievads

Antioksidanti (jeb termiskie stabilizatori) ir piedevas, ko izmanto, lai kavētu vai aizkavētu polimēru noārdīšanos atmosfērā esošā skābekļa vai ozona ietekmē. Tās ir visplašāk izmantotās piedevas polimēru materiālos. Pārklājumi pēc cepšanas augstā temperatūrā vai saules gaismas iedarbības tiek pakļauti termiskai oksidācijai. Tādas parādības kā novecošanās un dzeltēšana nopietni ietekmē produkta izskatu un veiktspēju. Lai novērstu vai samazinātu šīs tendences rašanos, parasti tiek pievienoti antioksidanti.

Polimēru termiskās oksidācijas degradāciju galvenokārt izraisa ķēdes tipa brīvo radikāļu reakcija, ko ierosina brīvie radikāļi, ko karsējot rada hidroperoksīdi. Polimēru termiskās oksidācijas degradāciju var kavēt brīvo radikāļu uztveršana un hidroperoksīdu sadalīšanās, kā parādīts attēlā zemāk. Starp tiem antioksidanti var kavēt iepriekš minēto oksidāciju, tāpēc tos plaši izmanto.

Antioksidantu veidi

Antioksidantivar iedalīt trīs kategorijās atkarībā no to funkcijām (t. i., to iejaukšanās autooksidācijas ķīmiskajā procesā):

ķēdes pārtraucošie antioksidanti: tie galvenokārt uztver vai likvidē brīvos radikāļus, kas rodas polimēru autooksidācijas rezultātā;

hidroperoksīdu noārdošie antioksidanti: tie galvenokārt veicina hidroperoksīdu neradikālu sadalīšanos polimēros;

Metālu jonus pasivējoši antioksidanti: tie var veidot stabilus helātus ar kaitīgiem metālu joniem, tādējādi pasivējot metālu jonu katalītisko iedarbību uz polimēru autooksidācijas procesu.

Starp trim antioksidantu veidiem ķēdes pārtraucošos antioksidantus sauc par primārajiem antioksidantiem, galvenokārt apgrūtinātiem fenotiem un sekundāriem aromātiskiem amīniem; pārējos divus veidus sauc par palīgantioksidantiem, tostarp fosfītiem un ditiokarbamāta metālu sāļiem. Lai iegūtu stabilu pārklājumu, kas atbilst pielietojuma prasībām, parasti tiek izvēlēta vairāku antioksidantu kombinācija.

Antioksidantu pielietojums pārklājumos

1. Izmanto alkīda, poliestera, nepiesātinātā poliestera ražošanā
Alkīda eļļu saturošajās sastāvdaļās ir dažādas pakāpes dubultsaites. Vienkāršās dubultsaites, daudzkārtējās dubultsaites un konjugētās dubultsaites augstās temperatūrās viegli oksidējas, veidojot peroksīdus, padarot krāsu tumšāku, savukārt antioksidanti var sadalīt hidroperoksīdus, padarot krāsu gaišāku.

2. Izmanto PU sacietēšanas līdzekļa sintēzē
PU cietinātājs parasti ir trimetilolpropāna (TMP) un toluolēndiizocianāta (TDI) prepolimērs. Kad sintēzes laikā sveķi tiek pakļauti karstumam un gaismai, uretāns sadalās amīnos un olefīnos un pārrauj ķēdi. Ja amīns ir aromātisks, tas oksidējas, kļūstot par hinona hromoforu.

3. Pielietojums termoreaktīvos pulverkrāsojumos
Jaukts antioksidants, kas sastāv no augstas efektivitātes fosfīta un fenola antioksidantiem, piemērots pulverkrāsu aizsardzībai pret termisko oksidatīvo degradāciju apstrādes, sacietēšanas, pārkaršanas un citu procesu laikā. Pielietojums ietver poliestera epoksīdsveķus, bloķētus izocianātus TGIC, TGIC aizstājējus, lineārus epoksīdsveķus un termoreaktīvus akrila sveķus.

Nanjing Reborn New Materials piedāvā dažāda veidaantioksidantiplastmasas, pārklājumu, gumijas rūpniecībai.

Līdz ar pārklājumu nozares inovācijām un progresu antioksidantu nozīme pārklājumos kļūs acīmredzamāka, un attīstības telpa paplašināsies. Nākotnē antioksidanti attīstīsies augstas relatīvās molekulmasas, daudzfunkcionalitātes, augstas efektivitātes, jaunuma, kompozītmateriāla, reaģētspējas un videi draudzīgas vides aizsardzības virzienā. Tas prasa praktiķiem veikt padziļinātus pētījumus gan no mehānisma, gan pielietojuma aspektiem, lai tos nepārtraukti uzlabotu, veikt padziļinātus pētījumus par antioksidantu strukturālajām īpašībām un, pamatojoties uz to, tālāk izstrādāt jaunus un efektīvus antioksidantus, kam būs būtiska ietekme uz pārklājumu nozares apstrādi un pielietojumu. Antioksidanti pārklājumos arvien vairāk izmantos savu milzīgo potenciālu un sniegs izcilus ekonomiskos un tehnoloģiskos ieguvumus.