Úvod

Antioxidanty (alebo tepelné stabilizátory) sú prísady používané na inhibíciu alebo spomalenie degradácie polymérov v dôsledku pôsobenia kyslíka alebo ozónu v atmosfére. Sú to najpoužívanejšie prísady v polymérnych materiáloch. Povlaky podliehajú tepelnej oxidačnej degradácii po vypálení pri vysokých teplotách alebo vystavení slnečnému žiareniu. Javy, ako je starnutie a žltnutie, vážne ovplyvňujú vzhľad a vlastnosti produktu. Aby sa zabránilo alebo znížilo výskyt tohto trendu, zvyčajne sa pridávajú antioxidanty.

Tepelná oxidačná degradácia polymérov je spôsobená hlavne reťazovou reakciou voľných radikálov iniciovanou voľnými radikálmi generovanými hydroperoxidmi pri zahrievaní. Tepelná oxidačná degradácia polymérov môže byť inhibovaná zachytením voľných radikálov a rozkladom hydroperoxidu, ako je znázornené na obrázku nižšie. Medzi nimi antioxidanty môžu inhibovať vyššie uvedenú oxidáciu, a preto sa široko používajú.

Druhy antioxidantov

Antioxidantymožno rozdeliť do troch kategórií podľa ich funkcií (t. j. ich zasahovania do autooxidačného chemického procesu):

antioxidanty ukončujúce reťazec: zachytávajú alebo odstraňujú najmä voľné radikály vznikajúce autooxidáciou polymérov;

antioxidanty rozkladajúce hydroperoxid: podporujú najmä neradikálový rozklad hydroperoxidov v polyméroch;

Antioxidanty pasivujúce kovové ióny: môžu tvoriť stabilné cheláty so škodlivými kovovými iónmi, čím pasivujú katalytický účinok kovových iónov na proces autooxidácie polymérov.

Spomedzi troch typov antioxidantov sa antioxidanty ukončujúce reťazec nazývajú primárne antioxidanty, najmä bránené fenoly a sekundárne aromatické amíny; ďalšie dva typy sa nazývajú pomocné antioxidanty, vrátane fosfitov a ditiokarbamátových kovových solí. Na dosiahnutie stabilného povlaku, ktorý spĺňa požiadavky aplikácie, sa zvyčajne volí kombinácia viacerých antioxidantov.

Aplikácia antioxidantov v náteroch

1. Používa sa v alkydových, polyesterových, nenasýtených polyesterových
V zložkách alkydov obsahujúcich olej sa v rôznej miere nachádzajú dvojité väzby. Jednoduché dvojité väzby, viacnásobné dvojité väzby a konjugované dvojité väzby sa pri vysokých teplotách ľahko oxidujú za vzniku peroxidov, čím sa farba stmavuje, zatiaľ čo antioxidanty môžu rozkladať hydroperoxidy a farbu zosvetľovať.

2. Používa sa pri syntéze PU vytvrdzovacieho činidla
PU vytvrdzovacie činidlo sa vo všeobecnosti vzťahuje na prepolymér trimetylolpropánu (TMP) a toluéndiizokyanátu (TDI). Keď je živica počas syntézy vystavená teplu a svetlu, uretán sa rozkladá na amíny a olefíny a prerušuje reťazec. Ak je amín aromatický, oxiduje sa na chinónový chromofór.

3. Použitie v termosetových práškových náteroch
Zmesový antioxidant vysoko účinného fosfitu a fenolických antioxidantov, vhodný na ochranu práškových náterov pred tepelno-oxidačnou degradáciou počas spracovania, vytvrdzovania, prehrievania a iných procesov. Medzi aplikácie patrí polyesterový epoxid, blokovaný izokyanát TGIC, náhrady TGIC, lineárne epoxidové zlúčeniny a termosetové akrylové živice.

Spoločnosť Nanjing Reborn New Materials poskytuje rôzne druhyantioxidantypre plastikársky, náterový a gumárenský priemysel.

S inováciami a pokrokom v odvetví náterov sa význam antioxidantov pre nátery stane zrejmejším a priestor pre rozvoj sa rozšíri. V budúcnosti sa antioxidanty budú vyvíjať smerom k vysokej relatívnej molekulovej hmotnosti, multifunkčnosti, vysokej účinnosti, novosti, kompozitnosti, citlivosti a ekologickej ochrane životného prostredia. To si vyžaduje, aby odborníci vykonávali hĺbkový výskum z hľadiska mechanizmu aj aplikácie s cieľom neustáleho zlepšovania antioxidantov, vykonávali hĺbkový výskum štrukturálnych charakteristík antioxidantov a na ich základe ďalej vyvíjali nové a účinné antioxidanty, čo bude mať zásadný vplyv na spracovanie a aplikáciu v odvetví náterov. Antioxidanty pre nátery budú čoraz viac uplatňovať svoj obrovský potenciál a prinesú vynikajúce ekonomické a technologické výhody.