Introduction

Les antioxydants (ou stabilisants thermiques) sont des additifs utilisés pour inhiber ou retarder la dégradation des polymères due à l'oxygène ou à l'ozone présents dans l'atmosphère. Ce sont les additifs les plus couramment utilisés dans les matériaux polymères. Les revêtements subissent une dégradation par oxydation thermique après cuisson à haute température ou exposition au soleil. Des phénomènes tels que le vieillissement et le jaunissement affectent considérablement l'aspect et les performances du produit. Afin de prévenir ou d'atténuer ce phénomène, des antioxydants sont généralement ajoutés.

La dégradation par oxydation thermique des polymères est principalement due à une réaction radicalaire en chaîne, initiée par les radicaux libres générés par les hydroperoxydes lors du chauffage. Cette dégradation peut être inhibée par la capture des radicaux libres et la décomposition des hydroperoxydes, comme illustré dans la figure ci-dessous. Parmi les agents inhibant cette oxydation, les antioxydants sont largement utilisés.

Types d'antioxydants

antioxydantspeuvent être divisées en trois catégories selon leurs fonctions (c'est-à-dire leur intervention dans le processus chimique d'auto-oxydation) :

antioxydants de terminaison de chaîne : ils capturent ou éliminent principalement les radicaux libres générés par l’auto-oxydation des polymères ;

antioxydants décomposant les hydroperoxydes : ils favorisent principalement la décomposition non radicalaire des hydroperoxydes dans les polymères ;

Antioxydants passivants des ions métalliques : ils peuvent former des chélates stables avec des ions métalliques nocifs, passivant ainsi l’effet catalytique des ions métalliques sur le processus d’auto-oxydation des polymères.

Parmi les trois types d'antioxydants, les antioxydants terminaux sont appelés antioxydants primaires ; il s'agit principalement de phénols encombrés et d'amines aromatiques secondaires. Les deux autres types sont appelés antioxydants auxiliaires et comprennent les phosphites et les sels métalliques de dithiocarbamate. Afin d'obtenir un revêtement stable répondant aux exigences d'application, on choisit généralement une combinaison de plusieurs antioxydants.

Application des antioxydants dans les revêtements

1. Utilisé dans les résines alkydes, les polyesters et les polyesters insaturés.
Les composants huileux des résines alkydes contiennent des doubles liaisons à des degrés divers. Les doubles liaisons simples, multiples et conjuguées s'oxydent facilement pour former des peroxydes à haute température, ce qui fonce la couleur, tandis que les antioxydants peuvent décomposer les hydroperoxydes pour éclaircir la couleur.

2. Utilisé dans la synthèse de l'agent de durcissement PU
L'agent de réticulation PU désigne généralement le prépolymère de triméthylolpropane (TMP) et de diisocyanate de toluène (TDI). Lors de la synthèse, sous l'effet de la chaleur et de la lumière, l'uréthane se décompose en amines et en oléfines, rompant ainsi sa chaîne. Si l'amine est aromatique, elle s'oxyde pour former un chromophore quinonique.

3. Application dans les revêtements en poudre thermodurcissables
Antioxydant mixte à base de phosphites et d'antioxydants phénoliques à haute efficacité, idéal pour protéger les revêtements en poudre contre la dégradation thermo-oxydative lors de leur mise en œuvre, de leur cuisson, de la surchauffe et d'autres procédés. Il est notamment utilisé dans les résines époxy polyester, les résines thermodurcissables à base d'isocyanates bloqués (TGIC), les substituts de TGIC, les composés époxy linéaires et les résines acryliques thermodurcissables.

Nanjing Reborn New Materials propose différents types deantioxydantspour les industries du plastique, des revêtements et du caoutchouc.

Avec l'innovation et les progrès de l'industrie des revêtements, l'importance des antioxydants deviendra plus évidente et les perspectives de développement s'élargiront. À l'avenir, les antioxydants évolueront vers une masse moléculaire relative élevée, une multifonctionnalité accrue, une efficacité maximale, une composition innovante, une réactivité optimale et un respect accru de l'environnement. Cela exige des chercheurs qu'ils mènent des recherches approfondies sur les mécanismes et les applications afin d'améliorer continuellement ces antioxydants, d'étudier en détail leurs caractéristiques structurales et de développer de nouveaux antioxydants performants. Ces avancées auront un impact considérable sur les procédés de fabrication et d'application des revêtements. Les antioxydants pour revêtements déploieront pleinement leur potentiel et généreront d'importants bénéfices économiques et technologiques.