소개

산화방지제(또는 열안정제)는 대기 중의 산소나 오존으로 인한 고분자의 열화를 억제하거나 지연시키는 데 사용되는 첨가제입니다. 이는 고분자 소재에 가장 널리 사용되는 첨가제입니다. 코팅은 고온에서 소성하거나 햇빛에 노출되면 열산화 분해를 겪게 됩니다. 노화 및 황변과 같은 현상은 제품의 외관과 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 이러한 현상을 예방하거나 줄이기 위해 일반적으로 산화방지제를 첨가합니다.

고분자의 열산화 분해는 주로 가열 시 하이드로퍼옥사이드에서 생성된 자유 라디칼에 의해 개시되는 연쇄형 자유 라디칼 반응에 의해 발생합니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이, 자유 라디칼 포획 및 하이드로퍼옥사이드 분해를 통해 고분자의 열산화 분해를 억제할 수 있습니다. 그중에서도 항산화제는 이러한 산화 반응을 억제하는 효과가 있어 널리 사용됩니다.

항산화제의 종류

항산화제기능(즉, 자동 산화 화학 과정에 대한 개입 정도)에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

사슬 종결 항산화제: 이들은 주로 고분자 자동 산화에 의해 생성된 자유 라디칼을 포착하거나 제거합니다.

하이드로퍼옥사이드 분해 항산화제: 이들은 주로 고분자 내 하이드로퍼옥사이드의 비라디칼 분해를 촉진합니다.

금속 이온 비활성화 항산화제: 유해한 금속 이온과 안정적인 킬레이트를 형성하여 고분자의 자동 산화 과정에서 금속 이온의 촉매 효과를 비활성화할 수 있습니다.

산화방지제는 크게 세 가지 유형으로 나뉘는데, 사슬 말단 산화방지제는 1차 산화방지제라고 하며, 주로 입체 장애 페놀과 2차 방향족 아민이 이에 해당합니다. 나머지 두 유형은 2차 산화방지제라고 하며, 포스파이트와 다이티오카르바메이트 금속염 등이 있습니다. 적용 요건을 충족하는 안정적인 코팅을 얻기 위해서는 일반적으로 여러 산화방지제를 조합하여 사용합니다.

코팅에 항산화제를 적용하는 방법

1. 알키드, 폴리에스터, 불포화 폴리에스터에 사용됩니다.
알키드 수지의 오일 함유 성분에는 다양한 정도의 이중 결합이 존재합니다. 단일 이중 결합, 다중 이중 결합 및 공액 이중 결합은 고온에서 쉽게 산화되어 과산화물을 형성하므로 색상이 어두워집니다. 반면, 산화방지제는 하이드로퍼옥사이드를 분해하여 색상을 밝게 합니다.

2. 폴리우레탄 경화제 합성 시 사용됨
폴리우레탄 경화제는 일반적으로 트리메틸올프로판(TMP)과 톨루엔디이소시아네이트(TDI)의 프리폴리머를 가리킵니다. 합성 과정에서 수지가 열과 빛에 노출되면 우레탄이 아민과 올레핀으로 분해되고 사슬이 끊어집니다. 만약 아민이 방향족이라면 산화되어 퀴논 발색단이 됩니다.

3. 열경화성 분말 코팅 분야에서의 적용
고효율 포스파이트 및 페놀계 항산화제의 혼합 항산화제로, 분말 코팅의 가공, 경화, 과열 및 기타 공정 중 발생하는 열 산화 분해로부터 코팅을 보호하는 데 적합합니다. 적용 분야는 폴리에스터 에폭시, 블록형 이소시아네이트 TGIC, TGIC 대체재, 선형 에폭시 화합물 및 열경화성 아크릴 수지 등이 있습니다.

난징 리본 뉴 머티리얼즈는 다양한 종류의 제품을 제공합니다.항산화제플라스틱, 코팅, 고무 산업에 사용됩니다.

도료 산업의 혁신과 발전에 따라 도료용 산화방지제의 중요성은 더욱 분명해지고, 개발 여지도 더욱 넓어질 것입니다. 미래의 산화방지제는 고분자량, 다기능성, 고효율, 신규성, 복합성, 반응성 및 친환경성을 지향하는 방향으로 발전할 것입니다. 이를 위해서는 관련 분야 종사자들이 메커니즘과 응용 측면 모두에서 심층적인 연구를 수행하여 산화방지제를 지속적으로 개선하고, 구조적 특성을 규명하며, 이를 바탕으로 새롭고 효율적인 산화방지제를 개발해야 합니다. 이러한 연구는 도료 산업의 가공 및 응용에 지대한 영향을 미칠 것입니다. 도료용 산화방지제는 앞으로 더욱 큰 잠재력을 발휘하여 탁월한 경제적, 기술적 이점을 제공할 것입니다.