Введение

Антиоксиданты (или термостабилизаторы) — это добавки, используемые для предотвращения или замедления деградации полимеров под воздействием кислорода или озона в атмосфере. Они являются наиболее широко используемыми добавками в полимерных материалах. Покрытия подвергаются термическому окислению после запекания при высоких температурах или воздействия солнечного света. Такие явления, как старение и пожелтение, серьезно влияют на внешний вид и эксплуатационные характеристики продукта. Для предотвращения или уменьшения этих явлений обычно добавляют антиоксиданты.

Термическое окисление полимеров в основном вызывается цепной свободнорадикальной реакцией, инициируемой свободными радикалами, образующимися при нагревании гидропероксидов. Термическое окисление полимеров может быть подавлено путем захвата свободных радикалов и разложения гидропероксидов, как показано на рисунке ниже. Среди них антиоксиданты способны ингибировать вышеуказанное окисление и поэтому широко используются.

Виды антиоксидантов

АнтиоксидантыВ зависимости от их функций (т.е., их участия в химическом процессе автоокисления) их можно разделить на три категории:

Антиоксиданты, обрывающие цепь: они в основном захватывают или удаляют свободные радикалы, образующиеся в результате автоокисления полимеров;

Антиоксиданты, разлагающие гидропероксиды: они в основном способствуют нерадикальному разложению гидропероксидов в полимерах;

Антиоксиданты, пассивирующие ионы металлов: они способны образовывать стабильные хелаты с вредными ионами металлов, тем самым пассивируя каталитическое действие ионов металлов на процесс автоокисления полимеров.

Среди трех типов антиоксидантов, антиоксиданты, обрывающие цепь, называются первичными антиоксидантами, в основном это стерически затрудненные фенолы и вторичные ароматические амины; два других типа называются вспомогательными антиоксидантами, включая фосфиты и дитиокарбаматные соли металлов. Для получения стабильного покрытия, соответствующего требованиям применения, обычно выбирается комбинация нескольких антиоксидантов.

Применение антиоксидантов в покрытиях

1. Используется в алкидных смолах, полиэфирах, ненасыщенных полиэфирах.
В маслянистых компонентах алкидных смол присутствуют двойные связи в различной степени. Одинарные двойные связи, множественные двойные связи и сопряженные двойные связи легко окисляются с образованием пероксидов при высоких температурах, что делает цвет темнее, в то время как антиоксиданты могут разлагать гидропероксиды, осветляя цвет.

2. Используется в синтезе полиуретанового отвердителя.
Под полиуретановым отвердителем обычно подразумевается предполимер триметилолпропана (ТМП) и толуолдиизоцианата (ТДИ). При воздействии тепла и света на смолу в процессе синтеза уретан разлагается на амины и олефины, разрывая цепь. Если амин является ароматическим, он окисляется, превращаясь в хиноновый хромофор.

3. Применение в термореактивных порошковых покрытиях
Смешанный антиоксидант, состоящий из высокоэффективных фосфитных и фенольных антиоксидантов, подходит для защиты порошковых покрытий от термической окислительной деградации в процессе обработки, отверждения, перегрева и других процессов. Области применения включают полиэфирные эпоксидные смолы, блокированные изоцианаты TGIC, заменители TGIC, линейные эпоксидные компаунды и термореактивные акриловые смолы.

Компания Nanjing Reborn New Materials предлагает различные виды материалов.антиоксидантыдля пластмассовой, лакокрасочной и резиновой промышленности.

С развитием инноваций и прогресса в лакокрасочной промышленности важность антиоксидантов для покрытий станет еще более очевидной, а возможности для их разработки расширятся. В будущем антиоксиданты будут развиваться в направлении высокой относительной молекулярной массы, многофункциональности, высокой эффективности, новизны, композитности, быстродействия и экологичности. Это требует от специалистов проведения углубленных исследований как с точки зрения механизма действия, так и с точки зрения применения для их постоянного совершенствования, проведения углубленных исследований структурных характеристик антиоксидантов и дальнейшей разработки на их основе новых и эффективных антиоксидантов, что окажет существенное влияние на процессы обработки и применения в лакокрасочной промышленности. Антиоксиданты для покрытий будут все больше демонстрировать свой огромный потенциал и приносить значительные экономические и технологические выгоды.