Invoering

Antioxidanten (of hittestabilisatoren) zijn additieven die worden gebruikt om de afbraak van polymeren door zuurstof of ozon in de atmosfeer te remmen of te vertragen. Het zijn de meest gebruikte additieven in polymeermaterialen. Coatings ondergaan een thermische oxidatieve afbraak na verhitting op hoge temperaturen of blootstelling aan zonlicht. Verschijnselen zoals veroudering en vergeling hebben een ernstige invloed op het uiterlijk en de prestaties van het product. Om deze trend te voorkomen of te verminderen, worden meestal antioxidanten toegevoegd.

Degradatie van polymeren door thermische oxidatie wordt voornamelijk veroorzaakt door de ketenachtige reactie van vrije radicalen die door hydroperoxiden worden gegenereerd bij verhitting. Degradatie van polymeren door thermische oxidatie kan worden geremd door het vangen van vrije radicalen en de ontleding van hydroperoxiden, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Antioxidanten kunnen bovenstaande oxidatie remmen en worden daarom veel gebruikt.

Soorten antioxidanten

Antioxidantenkunnen worden onderverdeeld in drie categorieën, afhankelijk van hun functie (dat wil zeggen hun tussenkomst in het auto-oxidatieproces):

ketenbeëindigende antioxidanten: zij vangen of verwijderen voornamelijk vrije radicalen die ontstaan ​​door polymeerauto-oxidatie;

antioxidanten die hydroperoxide afbreken: ze bevorderen vooral de niet-radicale afbraak van hydroperoxiden in polymeren;

metaalionen passiverende antioxidanten: ze kunnen stabiele chelaten vormen met schadelijke metaalionen en zo het katalytische effect van metaalionen op het auto-oxidatieproces van polymeren passiveren.

Van de drie soorten antioxidanten worden ketenbeëindigende antioxidanten primaire antioxidanten genoemd, voornamelijk gehinderde fenolen en secundaire aromatische aminen; de andere twee typen worden hulpantioxidanten genoemd, waaronder fosfieten en dithiocarbamaatmetaalzouten. Om een ​​stabiele coating te verkrijgen die voldoet aan de toepassingseisen, wordt meestal een combinatie van meerdere antioxidanten gekozen.

Toepassing van antioxidanten in coatings

1. Gebruikt in alkyd, polyester, onverzadigde polyester
In de oliehoudende componenten van alkyd komen in wisselende mate dubbele bindingen voor. Enkele dubbele bindingen, meervoudige dubbele bindingen en geconjugeerde dubbele bindingen oxideren gemakkelijk tot peroxiden bij hoge temperaturen, waardoor de kleur donkerder wordt. Antioxidanten kunnen hydroperoxiden afbreken om de kleur lichter te maken.

2. Gebruikt bij de synthese van PU-uithardingsmiddel
PU-uithardingsmiddel verwijst doorgaans naar het prepolymeer van trimethylolpropaan (TMP) en tolueendiisocyanaat (TDI). Wanneer de hars tijdens de synthese wordt blootgesteld aan hitte en licht, ontleedt het urethaan in aminen en olefinen en breekt de keten. Als het amine aromatisch is, wordt het geoxideerd tot een chinonchromofoor.

3. Toepassing in thermohardende poedercoatings
Een gemengde antioxidant van zeer efficiënte fosfiet- en fenolische antioxidanten, geschikt voor het beschermen van poedercoatings tegen thermische oxidatieve degradatie tijdens verwerking, uitharding, oververhitting en andere processen. Toepassingen zijn onder andere polyesterepoxy, geblokkeerde isocyanaat TGIC, TGIC-vervangers, lineaire epoxyverbindingen en thermohardende acrylharsen.

Nanjing Reborn New Materials biedt verschillende soortenantioxidantenvoor de kunststof-, coating- en rubberindustrie.

Met de innovatie en vooruitgang van de coatingsindustrie zal het belang van antioxidanten voor coatings steeds duidelijker worden en zal de ontwikkelingsruimte toenemen. In de toekomst zullen antioxidanten zich ontwikkelen in de richting van een hoge relatieve moleculaire massa, multifunctionaliteit, hoge efficiëntie, nieuwheid, composietkwaliteit, responsiviteit en groene milieubescherming. Dit vereist dat professionals diepgaand onderzoek doen naar zowel de mechanisme- als toepassingsaspecten om ze continu te verbeteren, diepgaand onderzoek doen naar de structurele kenmerken van antioxidanten en op basis hiervan nieuwe en efficiënte antioxidanten ontwikkelen. Dit zal een grote impact hebben op de verwerking en toepassing van de coatingsindustrie. Antioxidanten voor coatings zullen hun enorme potentieel steeds meer benutten en uitstekende economische en technologische voordelen opleveren.