מנגנון מורכב ותכנון ניסוח של נוגדי חמצון עיקריים ועזר נגד הזדקנות חמצן תרמי

מנגנון מורכב ותכנון ניסוח של נוגדי חמצון עיקריים ועזר נגד הזדקנות חמצן תרמי

הזדקנות החמצן האנטי-תרמי של הפולימר מושגת בעיקר על ידי הוספת נוגדי חמצון, אותם ניתן לחלק לשני סוגים של נוגדי חמצון ראשוניים ונוגדי חמצון עזר על פי מנגנון הפעולה שלהם, והשניים משמשים בשילוב, שיש לו השפעה סינורגיסטית וממלאים טוב יותר של אפקט אמצעי חמצון אנטי-טרמלי.

• מנגנון הפעולה של נוגדי חמצון ראשוניים

הנוגד החמצון העיקרי יכול להגיב עם רדיקלים חופשיים r · ו- roo ·, לתפוס ולהסיר רדיקלים חופשיים פעילים, להמיר אותם להידרופרוקסידים, להפריע לצמיחת השרשרת הפעילה, לבטל את הרדיקלים החופשיים שנוצרו על ידי השרף בתנאי טמפרטורה, חום ואור גבוהים, ולהשיג את מטרת ההגנה על הפולימר. אופן הפעולה הספציפי הוא כדלקמן:

תורמי מימן, ארילמינים משניים ונוגדי חמצון פנוליים מכילים קבוצות -OH, = NH, שיכולות לספק אטומי מימן לרדיקלים חופשיים, כך שרדיקלים פעילים מייצרים רדיקלים יציבים או הידרופרוקסידים.

מלכודות רדיקליות חופשיות, נוגדי חמצון בנזוקינון מגיבים עם רדיקלים חופשיים ליצירת רדיקלים חופשיים יציבים.

תורם אלקטרונים, נוגדי חמצון אמין שלישוניים מספקים אלקטרונים לרדיקלים תגוביים, מה שהופך אותם ליונים שליליים בעלי פעילות נמוכה, ומסיימים תגובות חמצון אוטומטי.

ניתן להשתמש בנוגדי חמצון ראשוניים לבד, אך עובדים טוב יותר עם נוגדי חמצון משניים.

• מנגנון הפעולה של נוגדי עזר

נוגדי חמצון עזר יכולים לפרק הידרופרוקסידים שנוצרו על ידי הנוגד החמצון העיקרי שעדיין יש להם פעילות מסוימת, כך שהם לא יתקיימו מחדש את תגובת החמצון האוטומטית.

בנוסף, נוגדי חמצון עזר יכולים לעכב ולעכב את היווצרותם של רדיקלים חופשיים במהלך תהליך החניכה, ולפסיבי את יוני המתכת שנותרו בפולימר. נוגדי חמצון עזר כמו אסטרים פוספיט וסולפידים אורגניים הם חומרים מתפרקים הידרופרוקסיד.

• בחירת נוגדי חמצון

ישנם סוגים רבים של נוגדי חמצון, ויש לשים לב לנקודות הבאות בבחירתם.

(1) תאימות, תאימות מתייחסת לביצוע ההיתוך של נוגדי חמצון ושרפים בטווח המינון, והתאימות של פנולים נפוצים ומנפצים בדרך כלל אסטרים פוספיט עם PE.

(2) ביצועי עיבוד, לאחר הוספת נוגדי חמצון לשרף, צמיגות ההמסה ומומנט הבורג עשויים להשתנות, כמו נקודת ההיתוך של נוגד החמצון והשרף שונה מאוד, אך עשויה גם לייצר תופעה של בורג וסטיה, מסיבה זו בדרך כלל לא בוחרים זנים נוגדים -מזיונים עם נקודות ממיסות נמוכות יותר מ 100 מעלות צלזיוס.

(3) מזהם והיגייני, נוגדי חמצון אמין הם סוג מצוין של נוגדי חמצון ראשוניים בעלי יעילות נוגדת חמצון גבוהה. עם זאת, זה ישנה צבע במהלך העיבוד ויזהם את המוצר, והרעילות גדולה, כך שבדרך כלל הוא לא משמש במוצרי פולימר הדורשים היגיינה.

(4) יציבות, נוגדי חמצון אמין ישנו צבע תחת פעולה של אור וחמצן, BHT נוגד חמצון קל לפירוק נדיף במהלך העיבוד, אסטרים פוספיט קל להדרוליזה, אמינים המופרדים מחוממים בחומרים חומציים, ותגובת תגובת התייבש. כל האמור לעיל ישפיע על האפקט הנוגד חמצון.

(5) התנגדות מיצוי ותנודתיות, עמידות למיצוי מתייחסת לקלות בהמסת נוגד החמצון במוצר במגע עם הנוזל, כך גדל המסה המולקולרית היחסית של נוגד החמצון, כך קשה יותר לחלץ. נדיף מתייחס לתופעה שמוצרי פולימר המכילים נוגדי חמצון בורחים במוצרי מוצרים כאשר הם מחוממים, וככל שנקודת ההיתוך גבוהה יותר וככל המשקל המולקולרי היחסי גדול יותר, התנודתיות של נוגדי חמצון היא קטנה.

• בחירת נוגדי חמצון ראשוניים

נוגד חמצון ראשוני פנולי משמש לרוב בפולימרים מכיוון שהוא אינו מזהם את המוצר, קרוב לרעילות לבנה, לא רעילה או נמוכה. כמות התוספת של 0.4% ~ 0.45% המופרעת על נוגד החמצון הראשי של אמין יש נוגד חמצון טוב, אך קל לצבוע מוצרי פולימר רעילים, והיא פחות משמשת בפולימרים. לפעמים ניתן להשתמש בו רק במוצרי פולימר כהים. לתוספת הסינרגיסטית של זנים שונים של נוגדי חמצון ראשוניים יש השפעה טובה יותר מתוספת יחידה, כמו פנול/פנול מונע או שילוב פנול אמין/מפריע.

• בחירת נוגדי חמצון עזר

לפוספיט השפעה סינרגיסטית טובה עם נוגד החמצון העיקרי, ובעל מידה מסוימת של נוגד חמצון, עמידות בחום, עמידות למזג האוויר וצבע טובים, היא נוגד חמצון עזר נפוץ, החיסרון הוא עמידות בפני מים לקויה, אך יכולה לבחור את הסוג העמידות למים שפותחה. היישום של נוגדי חמצון עזר מורכבים-גופרית אינו נרחב כמו פוספיט, וקל לייצר זיהום גופרית בשילוב עם כמה תוספים, ויש לו אפקט נגדי עם מייצבי אור של HALS.

• השפעה סינרגיסטית של נוגדי חמצון ראשוניים ועזר

יש להוסיף בסינרגיה נוגדי חמצון עזר עם נוגד החמצון העיקרי להשפעה נוגדת חמצון, ויכול להפחית את כמות הנוגדת החמצון הראשונית, ולתוספתו בלבד אין השפעה נוגדת חמצון. הסוגים המורכבים של נוגדי חמצון הם מפריעים לפנול/תות'ר, פוספיט/פנול מונע וכו '. נוגד החמצון העיקרי הוא פנולי 1010, 1076, 264 וכו', והנוגד החמצון המשני הוא פוספיט 168.