آنتی اکسیدان ها در صنعت پلاستیک

اشیایی که از پلیمرها ساخته می شوند امکان تخریب اکسیداسیونی داشته و عمر سرویس دهی آن ها کوتاه می شود . آنتی اکسیدان ها

تخریب اکسید اسیونی می تواند منجر به :

• تغییر رنگ
• از دست دادن شفافیت
• افت استحکام کششی
• افت استحکام ضربه ای
• وافت سایر خواص پلیمرها شود.

(AO) :مخفف آنتی اکسیدانت.

بطور کلی مواد پلیمری در برابر اکسیژن حساس می باشند و اکسیدمی شوند اعم از :

• پلیمرهای طبیعی
• پلیمر های مصنوعی

 مقاومت پلیمر های مختلف در برابر اکسایش بسیار متفاوت است :

• مقاومت زیاد : پلی استایرن و پلی متیل متاکریلات
• مقاومت کم: پلیمر ها و الاستومرهای غیر اشباع

روشهای جلوگیری از اکسیداسیون پلیمرها :

• اصلاح ساختار پلیمر:کوپلیمریزه کردن
• پوشش دار کردن گروههای انتهایی (بیشتر برای پلی استال ها)
• پایدار سازی فیزیکی بوسیله جهت دار کردن پلیمر(بطری های پت)
• افزودن AO:        متداول ترین روش پایدار سازی پلیمرها

تعریف AO :

موادی که دارای ساختار شیمیایی خاصی هستند که در غلظت های کم اثر خود را نشان می دهند و  به علت اینکه نسبت به پلیمر سرعت بیشتری در واکنش با رادیکالهای آزاد دارند، مانع از اکسایش پلیمر می شوند.

ROO• +  AH   →   ROOH + A •   (K17)

ROO • + RH   →   ROOH + R •   (K3)

AH :آنتی اکسیدان

RH: پلیمر

برخی خواص که باید AO داشته باشد :

• به شکل پودر بوده و براحتی ذوب شود(توزیع مناسب)
• سبب تغییر رنگ نشود.
• فرایند تخریب توسط مس،منیزیم و دیگر فلزات را متوقف نماید.
• سمی نباشد.
• فرار نباشد .

اکسایش پلیمرها :

فرآیند تخریب اکسیداسیونی در اثر واکنش رادیکال های آزاد با  پلیمرها می باشدکه شامل 4 مرحله است:

• مرحله شروع
• مرحله انتشار
• مرحله خود کاتالیزوری
• مرحله پایانی

مرحله شروع:

رادیکالهای آزاد شروع کننده واکنش بصورت های مختلف(نور، دما، وارد آمدن نیرو، و…) در پلیمر بوجود می آیندزیرا پلیمرها دارای مقادیر جزیی هیدرو پراکسید هستند.

واکنش برای ماده ای با فرمول کلی RH به شرح زیر می باشد:

RH   →  HO• ,  RO•  ,   ROO• ,   R•

جذب نور ماورای بنفش توسط هیدرو پراکسیدها عمده ترین منبع تولید رادیکالهای آزاد می باشد.

مرحله انتشار:

قبل از اینکه رادیکالهای پراکسی یا آلکیل به محصولات غیر رادیکالی تبدیل شوند می توانند بارها تکرار شوند و سبب سریعتر شدن مرحله شروع گردند:

R • + O2  →   ROO •

ROO • + RH   →   ROOH + R •

مرحله خودکاتالیزوری:

سرعت اکسیداسون معمولا در ابتدای عمر پلیمر کم می باشد ولی با گذشت زمان به علت بوجد آمدن رادیکالهایی که از طریق تجزیه هیدرو پراکسیدها پدید می آیند، افزایش می یابد:

ROOH     →  RO • + HO •

2ROOH  →   RO • +ROO • + H2O

ROOR     →   2RO •

مرحله پایانی:

تبدیل رادیکالهای پراکسی و آلکیل به محصولات غیر رادیکالی سبب اختتام واکنش های مرحله انتشار می گردد:

ROO • + R •  →   ROOR

2R •  →   R-R

انواع آنتی اکسیدان :

۱-آنتی اکسیدان های نوع اول

۲-آنتی اکسیدان های نوع دوم.

آنتی اکسیدان های نوع اول :

آنتی اکسیدان های نوع اول با دادن یک هیدروژن معمولاً از OH یا NH به رادیکال آزاد آنها را خنثی می نمایند.

•          فنل های بازدارنده
•          آمین های آروماتیک

فنل های باز دارنده:

بیشترین تنوع در میان مواد AO در خانواده فنل های بازدارنده وجود دارد.

یکی از معمول ترین این ترکیب ها هیدروکسی تولوئن بوتیله شده می باشد (BHT) که در انواع پلیمرها از جمله PS، PP، PE بکار می رود.

Ar-OH + ROO•  → Ar-O• + ROOH

آمین های آروماتیک :

هر چند آمین های آروماتیک از فنل ها قویتر هستند اما به دلیل خاصیت منفی لکه دار کردن در پلاستیک های گرما نرم مورد استفاده قرار نمی گیرند.

کاربرد عمده آمین های آروماتیک در الاستومرهای قابل پخت است.

-NH + ROO•  →  -NO• + ROOH

آنتی اکسیدان های نوع دوم

آنتی اکسیدان های نوع دوم با تخریب رادیکال های پراکسیدی پلیمرها را محافظت می کنند.

 1- تیواسترها به سولفون ها اکسیده می شوند:

(ROCOCH2CH2)2S  + ROOH  → (ROCOCH2CH2)SO + ROH

2- فسفیت ها به فسفات اکسید می گردند:

PR’3 + ROOH   → POR’3  + ROH

بررسی اثر آنتی اکسیدان در پلیمرها:

جهت بررسی اثر آنتی اکسیدانت آزمون OIT انجام می شود.در این آزمون مدت زمان اکسیداسیون بر حسب دقیقه اندازه گیری

می شود.

همانگونه که در نمودار زیر مشخص است اضافه شدن آنتی اکسیدان Irganox1010 به میزان 0.5 % زمان اکسیداسیون را به 120دقیقه افزایش داده است.

تعیین دمای اکسیداسیون:

جهت تعیین نقطه اکسیداسیون پلیمرها آزمون DSC انجام میشود. همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده نمونه در دمای 9/230درجه سانتیگراد واکنش گرما زا داشته که بیانگر نقطه اکسیداسیون آن می باشد.

اثر افزایی (Synergism Effects) :

برای رسیدن به نتیجه بهتر معمولا  ازدو یا چند آنتی اکسیدان در یک آمیزه استفاده میشود. در حقیقت استفاده از یک آنتی اکسیدان نوع اول با یک آنتی اکسیدان نوع دوم یک اثر افزایی نتیجه می شود و محافظت بیشتری نسبت به یک AO تنها ایجاد می گردد.

نمونه ای از تخریب لوله پلیمری در اثر اکسیداسیون :

خلاصه مطالب:

پلیمرها امکان تخریب اکسیداسیونی داشته و عمر سرویس دهی آن ها کوتاه می شود. فرآیند تخریب اکسیداسیونی در اثر واکنش رادیکال های آزاد با  پلیمرها می باشدکه شامل 4 مرحله است :

1-مرحله شروع 2- مرحله انتشار 3- مرحله خود کاتالیزوری 4- مرحله پایانی

 برای جلوگیری از اکسیداسیون پلیمرها راههای مختلفی وجود دارد که متداولترین آنها افزودن آنتی اکسیدانت AO است.

آنتی اکسیدانت ها دو نوع می باشند : نوع اول و نوع دوم

آنتی اکسیدان های نوع اول : با دادن یک هیدروژن معمولاً از OH یا NH به رادیکال آزاد آنها را خنثی می نمایند و شامل:

فنل های بازدارنده وآمین های آروماتیک می باشند.

آنتی اکسیدان های نوع دوم: با تخریب رادیکال های پراکسیدی پلیمرها را محافظت می کنند و شامل:

 1- تیواسترها 2- فسفیت ها  می باشند.

 برای رسیدن به نتیجه بهتر معمولا  ازدو یا چند آنتی اکسیدان در یک آمیزه استفاده میشود که به آن اثر افزایی

 (Synergism Effects) می گویند.

برای بررسی اثر آنتی اکسیدانت در پلیمر آزمون OIT و برای تعیین دمای اکسیداسیون پلیمر آزمون DSC انجام می شود.

امجدپایپ قادر به ارسال سفارشات شما به اقصی نقاط کشور از جمله استان ها و شهر ها و روستاهای :

آذربایجان شرقی ، تبریز ، مراغه ، مرند . اهر ، آذربایجان غربی ،ارومیه . خوی ، میاندوآب ، مهاباد ، اصفهان ، کاشان ، خمینی‌ شهر ، نجف‌ آباد ، اردبیل ، پارس‌ آباد ، مشگین‌ شهر . خلخال ، البرز ،کرج ، کمال‌ شهر، نظر آباد ، محمد شهر ، ایلام ، دهلران، ایوان ، آبدانان ، بوشهر . برازجان . بندر کنگان ، بندر گناوه ، تهران بزرگ ، چهارمحال و بختیاری . شهرکرد ، بروجن . لردگان ، فرخ‌شهر ، خراسان جنوبی ، بیرجند ، قائن ، طبس ، فردوس ، خراسان رضوی ، مشهد .نیشابور ، سبزوار ، تربت حیدریه ، خراسان شمالی . بجنورد ، شیروان می باشد..  آنتی اکسیدان ها

و همچنین شهرهای :

اسفراین ، آشخانه ، رودهن ، بومهن ، دماوند ، گیلاوند ، فیروزکوه ، آبسرد ، لواسان ، جاجرود ، کمرد ، خرمدشت ، تهرانپارس ، جابان ، آینه ورزان ، وانا ، پلور . هراز ، آبعلی ، خوزستان ،اهواز .دزفول ، آبادان ، بندر ماهشهر ، زنجان ، ابهر ، خرمدره ، قیدار ، سیستان و بلوچستان ، زاهدان ، زابل ، ایرانشهر ، چابهار ، سمنان ، شاهرود ، دامغان ، گرمسار ، فارس ، شیراز . مرودشت ، جهرم . فسا ، قم . قنوات ، جعفریه ، کهک ، قزوین ، الوند ، تاکستان ، آبیک ، کهکیلویه و بویراحمد ، دوگنبدان ، دهدشت ، لیکک ، کردستان ،سنندج ، سقز ، مریوان ، بانه ،کرمان ، سیرجان . رفسنجان ، جیرفت ، کرمانشاه ، اسلام‌آباد غرب ، کنگاور ، جوانرود ، گیلان ، رشت ، بندر انزلی ، لاهیجان ، لنگرود ، گلستان ، گرگان . گنبد کاووس . علی‌ آباد کتول ، بندر ترکمن ، لرستان ، خرم آباد ، بروجرد ، دورود . کوهدشت ، مازندران ، ساری ، آمل ، بابل ، قائم شهر ، مرکزی ، اراک ، ساوه ، خمین ، محلات ، هرمزگان .بندر عباس ، میناب . دهبارز ، بندر لنگه . همدان ، ملایر ، نهاوند ، اسدآباد ، یزد ، میبد ، اردکان و حمیدیا می باشد..

و همچنین روستاهای :

یلقان دره ،آردینه ،چناران ،گل آهک .جورد ،آبینک ،وسکاره ،مهرآباد ،تماشا ،پلنگ آواز ،باغ کمش ،اصطلک ،کرشت ،کرد نبرد ،واصفجان ،گل خندان قدیم ،گل خندان جدید ،طاهرآباد .دماوند ،زیارت ،شلمبه ،کهنک ،یهر ،لیپشت ،آیینه ورزان ،دهنار .مومج ،وادان ،آب کلاه ،آجان ،آردینه ،سادات محله ،سربندان ،سرخ چشمه ،سرخه ده ،سقز دره ،سنگ آسیابک ،شاه بلاغی ،شکن کلک .شمس آباد ،آرو ،اردینه ،اصلان ،کبود دره ،کفتار دره .کهنک ،تجرک ،تیرک ،جورد ،چشمه سبزی ،چنار عرب ها ،مرانک ،مشا ،مراء ،لونه ،لمان ،حصار ،حصارک .وسکاره ،وردانه ،دوآب ،دهنار ،زان ،زرشکی ،یدره .یلقان دره ،یهر ،آب باریک ،اتشان ،ارو ،اسور   آنتی اکسیدان ها

و امیریه ،امین آباد .اندریه ،اندور ،انزها ،اهنز ،بادرود ،بهان ،بهانک ،پردین ،پیرده ،جلیزجند ،جلیل آباد ،حصاربن ،خمده ،درده ،دریابک ،دمی آقا ،دهگردان ،دهین ،زرمان .سائوبزرگ ،سرانزا ،سرچمن ،سرمندان ،سلمان ،سله بن .سیمین دشت ،شادمهن ،شهرآباد ،شیخ وزا ،طارس ،طارم گورسفید ،طارن ،طرود ،طهنه ،عرب لی ،فرح آباد ،کبوتردره .،کبودبند ،کتالان ،کدوده .،کرگوانه ،کلارخان بالا ،کله سر ،کله منار ،کمند ،کیدنان ،گاوده ،گچه ،گدوک ،گذرخانی سیدآباد ،گورسفید ،لاسم چشمه ،لزور ،محمودآباد ،مرگسر مزداران ،مه آباد ،مهن ،ناماور ،نجفدر .نواس ،ورسخواران .وزنا ،وشتان ،هرانده ،هریاج می باشد .

کانال تلگرام ما : amjadshop@

تماس  با  ما   : 76502424-021