يمكن أن يوفر استخدام مضادات الأكسدة في معالجة البوليمر استقرارا أفضل للبوليمر أثناء المعالجة ويطيل عمره الافتراضي في التطبيق النهائي. يوفر مصنع بيور بوليمرز مجموعة واسعة من المنتجات التي يمكن استخدامها كحبيبات ماسترباتش منفردة تعمل على الحد من تشكيل الهلام أو التحكم في تراكم مادة البوليمر غير المرغوب فيها على سطح القالب في بثق أفلام البولي إيثيلين أو استقرار العملية في حالة إنتاج ألياف البولي بروبلين حيث يعتبر التحكم الدقيق في MFI ضروريًا لضمان إنتاج عالي الجودة خالي من المشاكل.
يمكن تحسين اللون طويل الأمد والاستقرار الحراري من خلال اختيار المجموعة الصحيحة من مضادات الأكسدة. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة إلى حبيبات الماسترباتش المنفردة، يمكن استخدام هذا النظام في حبيبات الماشترباتش متعددة الاستخدامات مثل عوامل استقرار الأشعة فوق البنفسجية والمركزات التصنيعية المساعدة بالتزامن لتقديم خصائص محسّنة وتكاليف منخفضة. من الأمثلة على التطبيقات: الأشرطة، والألياف، والمنسوجات الأرضية، والأكياس، وقوالب الحقن.
• إزالة الكسر المنصهر وتحسين تشطيب السطح.
• تقليل تراكم مادة البوليمر غير المرغوب فيها على سطح القالب
• تحسين الإنتاجية وتقليل استهلاك الطاقة.
• الحد من حالات تشكيل الهلام.
• تحسين إمكانية معالجة البوليمرات المعاد تدويرها أو طحنها من المكونات النشطة.
يمكن أن يحدث تحلل البوليمرات خلال مراحل مختلفة من دورة حياة البوليمر من التصنيع الأولي إلى الإنتاج ثم التعرض اللاحق للبيئة. يعتبر الأكسجين السبب الرئيسي لتحلل البوليمر ويمكن تسريع أثره بواسطة عوامل أخرى مثل ضوء الشمس والحرارة والضغط الميكانيكي وملوثات أيونات المعادن.
يحدث تحلل البوليمر أثناء المعالجة الحرارية والتجوية من خلال عملية التفاعل المتسلسل الجذري الحر ذاتي التأكسد. يتضمن ذلك تحلل الجذور الحرة، ثم تفاعلات التكاثر التي تؤدي إلى تكوين هيدروبيروكسيد، وأخيراً تفاعلات الإنهاء حيث يتم استهلاك الجذور. تعتبر الهيدروبيروكسيدات بطبيعتها غير مستقرة للحرارة، والضوء، وأيونات المعادن، مما يؤدي الى التحلل بسهولة لإنتاج مزيد من الجذور وبالتالي استمرار التفاعل المتسلسل.
يؤثر تاريخ الأكسدة الحراري السابق للبوليمرات بشكل كبير على سلوكها المؤكسد الضوئي أثناء الخدمة. لذلك، فإن تثبيط هذه العملية المؤكسدة هام للغاية وتتطلب جميع البوليمرات الاصطناعية تقريبًا
الاستقرار.
تطبيقات المركزات التصنيعية المساعدة
يؤثر تاريخ الأكسدة الحراري السابق للبوليمرات بشكل كبير على سلوكها المؤكسد الضوئي أثناء الخدمة. لذلك، فإن تثبيط هذه العملية المؤكسدة هام للغاية وتتطلب جميع البوليمرات الاصطناعية تقريبًا الاستقرار.
تتمثل أنواع مضادات الأكسدة في مركبات يمكن أن تتداخل مع دورة الأكسدة وبالتالي تعمل على تثبيط أو إبطاء التحلل المؤكسد للبوليمرات. هناك فئتان رئيسيتان من مضادات الأكسدة تعتمدان على الطريقة التي تعمل بها لتعطيل عملية الأكسدة الموضحة.
تعطل هذه المضادات دورة الأكسدة الأولية عن طريق إزالة جذور التكاثر. تسمى هذه المركبات أيضًا بمضادات الأكسدة لكسر السلسلة وتشمل الأمثلة الفينولات المعاقة والأمينات العطرية. تميل الأمينات العطرية إلى تغيير لون المنتج النهائي، وبالتالي يكون استخدامها في البلاستيك محدودًا. ومع ذلك، فإن مضادات الأكسدة الفينولية تستخدم على نطاق واسع في البوليمرات. يعتبر الاختيار الدقيق لمضادات الأكسدة الفينولية ضروريا نظرا لأن منتجات الأكسدة لبعض الفينولات قد تغير لون البوليمر. يرتبط تكوين الكروموفورات ارتباطًا مباشرًا بهيكل الفينول وبالتالي يمكن التقليل من تغير اللون عن طريق اختيار الفينول بهيكل محدد بالاضافة الى استخدام مثبتات مشتركة مناسبة.
تسمى هذه المركبات أيضًا بمضادات الأكسدة الوقائية نظرا لأنها تعطل دورة الأكسدة عن طريق منع أو تثبيط تكوين الجذور الحرة. تتمثل أهم آلية وقائية في تحلل هيدروبيروكسيد حيث يتم تحويل الهيدروبيروكسيدات إلى منتجات غير جذرية وغير متفاعلة ومستقرة حرارياً. تستخدم الفوسفات أو الفوسفونيت والمركبات العضوية المحتوية على الكبريت والثيوفوسفات على نطاق واسع لتحقيق ذلك، حيث تعمل كمحللات بيروكسيد.
يختلف اختيار مضادات الأكسدة وفقا لعدد من العوامل، بما في ذلك البوليمر الأساسي ودرجة حرارة البثق وأهداف الأداء لتطبيق الاستخدام النهائي. تعتمد فعالية مضادات الأكسدة عند المعالجة على قدرتها على الوصول إلى المواقع المهاجمة للبوليمر بالانتشار من خلال الذوبان اللزج. من الواضح أيضًا أهمية التوافق مع المادة المضافة وقابليتها للذوبان في البوليمر الصلب، وقابلية تطايرها المنخفضة، ومقاومتها للاستخراج في البيئة. يمكن أن يحدث التنشيط، حيث يؤدي التفاعل العملياتي بين مضادات الأكسدة إلى إحدا أثر إجمالي أكبر. قد ينشأ عن استخدام اثنين من مضادات الأكسدة المتشابهة كيميائياً أو عند وجود استخدامين مختلفتين من مضادات الأكسدة في نفس الجزيء، أو عندما يكون ميكانيكياً.
يحدث التحلل التأكسدي أيضًا أثناء التعرض الخارجي للمنتجات البلاستيكية. تبدأ الأكسدة الضوئية بواسطة هيدروبيروكسيدات تتشكل أثناء المعالجة. تعتبر الفينولات المعاقة غير فعالة نسبيًا في ظل ظروف الأكسدة الضوئية نظرا لأنها غير مستقرة عمومًا لضوء الأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك، يمكن لعدد من عوامل استقرار الأشعة فوق البنفسجية أن تعمل كمضادات أكسدة ضوئية وعند استخدامها مع الفينولات المعاقة ينتج أثر تنشيطي مما يؤدي اعتبار الفينولات أيضًا مضادات أكسدة ضوئية أكثر فعالية.
تعتبر هذه المعلومات صحيحة على حد علمنا، لكننا نوصي بأن يقوم المستخدمون بإجراء تقييمهم الخاص للتأكد من أن المواد تلبي متطلباتهم. نحن لا نتحمل أي مسؤولية عن أي ضرر أو خسارة أو إصابة ناتجة عن استخدام هذه المعلومات. ويجب الاعتراف بحقوق براءات الاختراع.
