المركزات المضادة للأكسدة لاستقرار البوليمر
مضادات الأكسدة
ستتغير البوليمرات بمرور الوقت عند تعرضها للإشعاع والحرارة الزائدة والعامل البيئي و / أو الأكسدة. يمكن أن تؤثر هذه التغييرات بشكل كبير على العمر الافتراضي للبوليمر وخصائصه.
مضادات الأكسدة (أو مثبتات البوليمر) هي عبارة عن مضافات مستخدمة في تصنيع البوليمرات، مثل البلاستيك والمطاط، بقصد تثبيط أو تأخير تحللها، عن طريق تمديد فترة بقاء مادة التزليق المستخدمة من خلال زيادة مقاومة الأكسدة للزيت الأساسي
ماذا يحدث أثناء أكسدة زيت التزليق؟
تؤدي الأكسدة إلى تحلل البوليمر على المستوى الكيميائي، من خلال التفاعل التسلسلي، وإعادة التركيب غير المنضبط والترابط المتبادل، مما يؤثر سلبًا على العديد من الخصائص الرئيسية مثل المتانة والمظهر واللون.
تسمح مضادات الأكسدة بذلك من خلال الآليات التالية:
- تمكن من تدفق مواد التزليق وتعمل في درجات حرارة عالية. عادةً ما تكون مواد التزليق الاصطناعية، خصوصا تلك التي تحتوي على الهيدروكربون، عرضة للتحلل بواسطة الأكسجين. يبدأ هذا من خلال تكوين الجذور الحرة التفاعلية والبيروكسيدات مما يؤدي إلى زيادة سماكة الزيت وتكوين الحمأة والورنيش في العديد من التطبيقات.
- الأكسدة المدمرة للزيت هي عبارة عن عملية دورية تنطوي على البدء والانتشار والتفرع والإنتهاء.
- تساعد مضادات الأكسدة في إيقاف الدورة عن طريق إبطاء تحلل الجذور شديدة التفاعل.
- ستستمر الأكسدة حتى يصبح الزيت غير صالح للاستخدام.
- تتفاعل مضادات الأكسدة الثانوية هنا مع البيروكسيدات التفاعلية الموجودة لإيقاف دورة الأكسدة.
هناك نوعان من مضادات الأكسدة:
- مضادات الأكسدة الأولية: عادة ما تتكون “الكاسحات الجذرية” من الأمينات العطرية ومركبات الفينول المعوقة. تتفاعل مضادات الأكسدة الثانوية بسرعة مع الجذور الحرة أثناء مرحلة الانتشار، مما يؤدي إلى إبطاء عملية التحلل من خلال تكوين جذور جديدة أكثر استقرارًا.
- مضادات الأكسدة الثانوية: عادة ما تتكون “كاسحات البيروكسيد” من الفوسفات وبعض المركبات المحتوية على الكبريت، مثل الثيويثرات والثيويستر. تتفاعل مضادات الأكسدة الثانوية مع البيروكسيدات التي غالبًا ما تكون موجودة حيث يتفاعل زيت التزليق مع الأكسجين لإيقاف دورة الأكسدة.
* في أغلب الأحيان، يستخدم صانعي التركيب المزلق مزيجًا من مضادات الأكسدة الأولية والثانوية لزيادة حماية الزيت من التحلل التأكسدي.
** يعد الحصول على التركيبة الصحيحة من مضادات الأكسدة أمرًا بالغ الأهمية لأداء المزلقات في ظروف تطبيقك.
ما هي مميزات استخدام مضادات الأكسدة (المثبتات)؟
تسمح مضادات الأكسدة بإنتاج المواد البلاستيكية:
- مع عدد أقل من العيوب.
- إطالة عمرها الافتراضي.
- تسهيل إعادة تدويرها.
ما الذي يميز مضادات الأكسدة التي ينتجها بيور بوليمرز؟
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 انتاج عالي الجودة خالي من المشاكل.
تشمل المركزات المضادة للأكسدة ما يلي:
- عبوات مثبتات الفينيول الأولي والفوسفات الثانوي.
- المنتجات المصممة خصيصًا لمصنعي الأفلام والألياف.
- مثبتات المعالجة لتحسين المخرجات.
- مثبتات المنتج النهائي لتحسين الأداء مدى الحياة.
يحدث تحلل البوليمر أثناء المعالجة الحرارية والعوامل الجوية من خلال عملية تفاعل سلسلة الجذور الحرة ذاتية التأكسد. يتضمن ذلك انتاج الجذور الحرة، ثم تفاعلات الانتشار التي تؤدي إلى تكوين هيدروبيروكسيد، وأخيراً تفاعلات الانتهاء حيث يتم استهلاك الجذور. تعتبر الهيدروبيروكسيدات بطبيعتها غير مستقرة للحرارة، والضوء، وأيونات المعادن، وتتحلل بسهولة لإنتاج المزيد من الجذور وبالتالي استمرار التفاعل المتسلسل.
