این روزا بازار مصرف پلیمرها به حدی گرم شده که برای هر شرایط و خواسته ای فرصت انتخاب دارید با این وجود حتی اگر یک آشناییت کلی با پلیمرها داشته باشید (فرقی نمی کند گرانول باشد یا میلگرد و ورق ویا لوله) خواهید دانست که یکسری از پلیمرهای مهندسی شده در شرایط حرارتی مقاوم بسیار بالایی دارند. بعضی از پلیمرها تا دمای ۱۵۰ درجه و بعضی‌ها هم تا دمای ۸۰۰ درجه سانتی گراد مقاومت حرارتی دارند. قطعا این وسط یک عامل بازدارنده‌ی باید وجود داشته باشد که بتواند این مقاومت حرارتی را ایجاد کند. یکی از اصلی ترین و مهم ترین این عوامل که به خودی خود رنگ تازه ای به صنعت پلیمر داده چیزی نیست جز آنتی اکسیدانت پلیمری. آنتی اکسیدانت یک ترکیب شیمیایی است که از واکنش اکسیژن با سایر ترکیبات حساس به اکسیداسیون جلوگیری می‌کند. آنتی اکسیدانت پلیمری، یک کلاس از تثبیت کننده‌های حرارتی است که وجود آن به خوبی در انواع تفلون پی تی اف ای PTFE حس می شود، می‌تواند برای بهبود ماندگاری محصول یا بهبود پایداری آن در دمای بالا اضافه شود، در حالی که یک حاشیه پایداری در طول پردازش حرارتی اضافه می‌شود.

طبقه بندی انواع آنتی اکسیدانت پلیمری

طبقه بندی شده توسط مکانیزم

آنتی اکسیدان‌ها را می‌توان با توجه به مکانیسمی که در فرآیند تخریب دارند به دو دسته تقسیم کرد: (الف) آنتی اکسیدان‌های اولیه پایان دهنده زنجیره، و (ب) آنتی اکسیدان‌های ثانویه تجزیه کننده هیدروپراکسید. آنتی اکسیدان‌های اولیه به سرعت واکنش نشان می‌دهند و به آنها “کشنده‌های رادیکال” می‌گویند. فنولیک‌های مانع، آنتی اکسیدان‌هایی با وزن مولکولی بالا برای سیستم‌های پلیمری هستند که به دلیل تشکیل رادیکال‌های آزاد و پراکسیدها، به تخریب حرارتی و اکسیداتیو حساس هستند.

جالب است بدانید که یکی از راه های ضروری که قبل از تولید ویا ساخت قطعات تفلونی خصوصا به روش تزریق ویا اکستروژن باید انجام شود خشک کردن پلیمرها با دستگاه های مخصوص خشک کن می باشد که همین اقدام اگر به درستی انجام نشود ویا کلا نادیده گرفته شود منجر اکسیداسیون ویا ایجاد موک در سطح و داخل قطعه‌ی در حال تولید می شود.

آنها در برابر تخریب در دماهای پردازش بالا محافظت می‌کنند و بسیار کارآمد، فراریت کم، و بدون لکه، با پاکسازی سمی وسیع هستند و در دوزهای بسیار پایین (۰.۰۱-۰.۱٪) موثر هستند. آنتی اکسیدان ثانویه با هیدروپراکسیدها برای تولید محصولات غیر رادیکال واکنش نشان می‌دهد و بنابراین اغلب “تجزیه کننده هیدروپراکسید” نامیده می‌شود. تفاوت آنها با فنل‌ها و آمین‌های اولیه در این است که در اثر واکنش با هیدروپراکسید تجزیه می‌شوند، نه اینکه حاوی آن باشند.

آنها به ویژه در ترکیب‌های هم افزایی با آنتی اکسیدان‌های اولیه مفید هستند. فسفیت/فسفونیت‌ها به طور کلی به عنوان آنتی اکسیدان ثانویه در نظر گرفته می‌شوند. ترکیبات دوتایی آنتی اکسیدانی، آنتی اکسیدان‌های اولیه به اضافه یک آنتی اکسیدان ثانویه ارگانوفسفیت با ثبات هیدرولیتیکی در دمای بالا یا تیواسترها به علاوه آنتی اکسیدان فنولیک، استفاده از آنها محدود به کاربردهایی است که در آن اثرات احتمالی بر بو یا طعم و برهمکنش منفی با HALS (تثبیت کننده‌های نور آمین با مانع) وجود ندارد.

طبقه بندی بر اساس شیمی

افزودنی‌های آنتی‌اکسیدان صنعتی نیز به فنولیک‌ها، غیرفعال‌کننده‌های فلزات، آمین‌ها، فسفیت‌ها، تیواسترها و مخلوط‌های دوتایی در صنعت طبقه‌بندی می‌شوند.

مواد افزودنی آنتی اکسیدان های پلیمری

محصولات پلاستیکی که معمولا حاوی مواد افزودنی آنتی اکسیدانی هستند را نمی توان با صراحت مشخص کرد چرا که این ماده مشخصه‌ی ظاهری‌ای ندارد بلکه برای اطلاع از داشتن ویا نداشتن این مواد بهتر است متریال پلیمری خود را برای یک آنالیز پلیمری دقیق آماده کنید. هر چند میتوانیم یک اشاره کوچکی به مقاطع صنعتی که شامل این بازدارنده‌ی حرارتی هستند داشته باشیم که عبارتند از:

• انواع لوله و اتصالات مورد استفاده در صنعت ساختمان.
• فیلم‌ پلی اتیلن (فیلم‌های PE) از کاربردهای مختلفی از ساخت و ساز گرفته تا بسته بندی مواد غذایی استفاده می ‌کردند.

کاربرد آنتی اکسیدانت پلیمری

فرقی نمیکند که چه موادی با چه ترکیبی پیش روی آنتی اکسیدانت است در هر صورت میتواند با هر موادی ترکیب شود تا وظیفه‌ی بازدارندگی را انجام دهد. آنتی اکسیدانت صنعتی می‌تواند در پلاستیک‌ها، الیاف مصنوعی، الاستومرها، چسب‌ها، رزین‌های چسبنده و موم‌ها اعمال شود. 

تثبیت کننده پلیمری (آنتی اکسیدان | UVA | HALS) چگونه کار می‌کند؟

مکانیسم تثبیت کننده پلیمری، شامل تثبیت کننده حرارت و جاذب UV / HALS (تثبیت کننده نور آمین مانع) است. تثبیت کننده حرارتی را می‌توان به فنول‌ها، آمین‌ها، فسفیت‌ها، تیواسترها، غیرفعال کننده‌های فلزی تقسیم کرد.

انتخاب کلی آنتی اکسیدانت پلیمری برای استفاده با جاذب UV

دقت در انتخاب آنتی اکسیدان‌ها برای استفاده در ترکیب با سیستم‌های موثر تثبیت نور لازم است. تثبیت کننده‌های وزن مولکولی بالا سطوح بالایی از پایداری حرارتی را در دمای نرمال اعمال می‌کنند. برای جلوگیری از تغییر رنگ (به خصوص تغییر رنگ زرد)، رزین‌های بدون BHT باید با فرمولاسیون HALS استفاده شود. ترکیبات آلی حاوی گوگرد که به‌عنوان هم‌افزاینده مورد استفاده قرار می‌گیرند، سطح پایداری نور ناشی از HALS را کاهش می‌دهند و باید از سطوح بالا اجتناب کرد.

اهداف استفاده از آنتی اکسیدان های پلیمری

• رسیدگی/ پراکندگی آسان تر
• سطح دوز پایین
• اثرماندگار
• اهمیت افزودنی‌های آنتی اکسیدانی در صنعت پلاستیک

افزودنی‌های آنتی اکسیدانت پلیمری ضروری هستند زیرا به جلوگیری از فرآیندی به نام اکسیداسیون کمک می‌کنند. با انجام این کار، آنها می‌توانند کیفیت محصولات پلاستیکی را تثبیت کرده و فرآیندهای تخریب را کند کنند.

روند بازار آنتی اکسیدان پلیمری

در سال‌های اخیر، توسعه عمدتاً بر روی بهبود فنی محصولات متمرکز شده است که کار کردن و پراکندگی آنها آسان تر است. هدف فنی اصلی اثر ماندگارتر، در سطح دوز پایین تر، برای حفظ رنگ و شفافیت خوب در صورت نیاز است. بهبود سم شناسی طبیعت برای تماس با مواد غذایی و کاربردهای پزشکی نیز یک هدف مستمر برای توسعه دهندگان است. به منظور بهبود درمان، ذرات و سیستم‌های مایع معرفی شده‌اند و تمایل کلی به استفاده بیشتر از مستربچ وجود دارد.