Wstęp

Antyoksydanty (lub stabilizatory cieplne) to dodatki stosowane w celu zahamowania lub opóźnienia degradacji polimerów pod wpływem tlenu lub ozonu w atmosferze. Są to najszerzej stosowane dodatki w materiałach polimerowych. Powłoki ulegną degradacji termicznej po wypiekaniu w wysokich temperaturach lub wystawieniu na działanie promieni słonecznych. Zjawiska takie jak starzenie i żółknięcie poważnie wpłyną na wygląd i wydajność produktu. Aby zapobiec lub zmniejszyć występowanie tego trendu, zwykle dodaje się antyoksydanty.

Degradacja termiczna polimerów przez utlenianie jest spowodowana głównie przez łańcuchową reakcję rodnikową inicjowaną przez wolne rodniki generowane przez hydroperoksydy podczas ogrzewania. Degradacja termiczna polimerów przez utlenianie może być hamowana przez wychwytywanie wolnych rodników i rozkład hydroperoksydów, jak pokazano na poniższym rysunku. Spośród nich przeciwutleniacze mogą hamować powyższe utlenianie i dlatego są szeroko stosowane.

 

Rodzaje przeciwutleniaczy

Antyoksydantymożna podzielić na trzy kategorie ze względu na ich funkcje (czyli ich udział w procesie chemicznym autooksydacji):

przeciwutleniacze kończące łańcuch: głównie wychwytują lub usuwają wolne rodniki powstające w wyniku samoutleniania polimerów;

przeciwutleniacze rozkładające nadtlenki hydrooksydacyjne: głównie wspomagają bezrodnikowy rozkład nadtlenków hydrooksydacyjnych w polimerach;

pasywujące przeciwutleniacze jony metali: mogą tworzyć stabilne chelaty ze szkodliwymi jonami metali, pasywując w ten sposób katalityczne działanie jonów metali na proces samoutleniania polimerów.

Spośród trzech typów przeciwutleniaczy, przeciwutleniacze kończące łańcuch nazywane są przeciwutleniaczami pierwotnymi, głównie fenolami z przeszkodami i drugorzędowymi aminami aromatycznymi; pozostałe dwa typy nazywane są przeciwutleniaczami pomocniczymi, w tym fosforynami i solami metali ditiokarbaminianowych. Aby uzyskać stabilną powłokę spełniającą wymagania aplikacji, zazwyczaj wybiera się kombinację wielu przeciwutleniaczy.

 

Zastosowanie przeciwutleniaczy w powłokach

1. Stosowany w żywicach alkidowych, poliestrowych i poliestrach nienasyconych
W składnikach alkidu zawierających olej występują wiązania podwójne w różnym stopniu. Pojedyncze wiązania podwójne, wielokrotne wiązania podwójne i sprzężone wiązania podwójne łatwo utleniają się, tworząc nadtlenki w wysokich temperaturach, co powoduje ciemniejszy kolor, podczas gdy przeciwutleniacze mogą rozkładać hydroperoksydy, rozjaśniając kolor.

2. Stosowany w syntezie utwardzacza PU
Środek utwardzający PU odnosi się ogólnie do prepolimeru trimetylopropanu (TMP) i diizocyjanianu toluenu (TDI). Gdy żywica jest wystawiona na działanie ciepła i światła podczas syntezy, uretan rozkłada się na aminy i olefiny i rozrywa łańcuch. Jeśli amina jest aromatyczna, utlenia się, stając się chromoforem chinonowym.

3. Zastosowanie w powłokach proszkowych termoutwardzalnych
Mieszany przeciwutleniacz o wysokiej wydajności fosforynowych i fenolowych przeciwutleniaczy, odpowiedni do ochrony powłok proszkowych przed termiczną degradacją oksydacyjną podczas przetwarzania, utwardzania, przegrzewania i innych procesów. Zastosowania obejmują epoksyd poliestrowy, blokowany izocyjanian TGIC, substytuty TGIC, liniowe związki epoksydowe i termoutwardzalne żywice akrylowe.

 

Nanjing Reborn New Materials oferuje różne rodzajeprzeciwutleniaczedla przemysłu tworzyw sztucznych, powłok i gumy.

Wraz z innowacją i postępem przemysłu powłokowego znaczenie przeciwutleniaczy dla powłok stanie się bardziej oczywiste, a przestrzeń do rozwoju będzie szersza. W przyszłości przeciwutleniacze będą się rozwijać w kierunku wysokiej względnej masy cząsteczkowej, wielofunkcyjności, wysokiej wydajności, nowości, kompozytowości, responsywności i zielonej ochrony środowiska. Wymaga to od praktyków przeprowadzenia dogłębnych badań zarówno pod kątem mechanizmu, jak i aspektów zastosowania, aby stale je ulepszać, przeprowadzać dogłębne badania nad strukturalnymi cechami przeciwutleniaczy i dalej rozwijać nowe i wydajne przeciwutleniacze na tej podstawie, co będzie miało głęboki wpływ na przetwarzanie i stosowanie przemysłu powłokowego. Przeciwutleniacze dla powłok będą coraz bardziej wykorzystywać swój ogromny potencjał i przynosić doskonałe korzyści ekonomiczne i technologiczne.


Czas publikacji: 30-kwi-2025