การแนะนำ

สารต้านอนุมูลอิสระ (หรือสารกันความร้อน) เป็นสารเติมแต่งที่ใช้เพื่อยับยั้งหรือชะลอการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์เนื่องจากออกซิเจนหรือโอโซนในบรรยากาศ เป็นสารเติมแต่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในวัสดุพอลิเมอร์ สารเคลือบจะเกิดการเสื่อมสภาพจากการออกซิเดชันทางความร้อนหลังจากอบที่อุณหภูมิสูงหรือสัมผัสกับแสงแดด ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การเสื่อมสภาพและการเหลือง จะส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อรูปลักษณ์และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ เพื่อป้องกันหรือลดการเกิดแนวโน้มนี้ จึงมักมีการเติมสารต้านอนุมูลอิสระลงไป

การเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์เนื่องจากความร้อนส่วนใหญ่เกิดจากปฏิกิริยาลูกโซ่ของอนุมูลอิสระที่เริ่มต้นโดยอนุมูลอิสระที่เกิดจากไฮโดรเปอร์ออกไซด์เมื่อได้รับความร้อน การเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์เนื่องจากความร้อนสามารถยับยั้งได้โดยการดักจับอนุมูลอิสระและการสลายตัวของไฮโดรเปอร์ออกไซด์ ดังแสดงในรูปด้านล่าง ในบรรดาสารเหล่านี้ สารต้านอนุมูลอิสระสามารถยับยั้งการเกิดออกซิเดชันดังกล่าวได้ จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

ประเภทของสารต้านอนุมูลอิสระ

สารต้านอนุมูลอิสระสามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภทตามหน้าที่ (เช่น การมีส่วนร่วมในกระบวนการทางเคมีของการออกซิเดชันด้วยตนเอง):

สารต้านอนุมูลอิสระที่หยุดปฏิกิริยาลูกโซ่: ส่วนใหญ่จะดักจับหรือกำจัดอนุมูลอิสระที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของพอลิเมอร์ด้วยตนเอง

สารต้านอนุมูลอิสระที่สลายไฮโดรเปอร์ออกไซด์: โดยส่วนใหญ่จะส่งเสริมการสลายตัวของไฮโดรเปอร์ออกไซด์ในโพลิเมอร์โดยไม่ใช้สารอนุมูลอิสระ

สารต้านอนุมูลอิสระที่ยับยั้งไอออนโลหะ: สารเหล่านี้สามารถสร้างคีเลตที่เสถียรกับไอออนโลหะที่เป็นอันตราย ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบเชิงเร่งปฏิกิริยาของไอออนโลหะต่อกระบวนการออกซิเดชันเองของพอลิเมอร์

ในบรรดาสารต้านอนุมูลอิสระทั้งสามประเภท สารต้านอนุมูลอิสระที่หยุดปฏิกิริยาลูกโซ่เรียกว่าสารต้านอนุมูลอิสระหลัก ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก่ ฟีนอลที่มีหมู่กีดขวางและอะโรมาติกเอมีนรอง ส่วนอีกสองประเภทเรียกว่าสารต้านอนุมูลอิสระเสริม ได้แก่ ฟอสไฟต์และเกลือโลหะไดไทโอคาร์บาเมต เพื่อให้ได้สารเคลือบที่เสถียรและตรงตามข้อกำหนดการใช้งาน โดยทั่วไปมักเลือกใช้สารต้านอนุมูลอิสระหลายชนิดร่วมกัน

การประยุกต์ใช้สารต้านอนุมูลอิสระในสารเคลือบผิว

1. ใช้ในสีอัลคิด โพลีเอสเตอร์ และโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว
ในส่วนประกอบที่มีน้ำมันของอัลคิดนั้น มีพันธะคู่ในระดับที่แตกต่างกัน พันธะคู่เดี่ยว พันธะคู่หลายพันธะ และพันธะคู่แบบคอนจูเกต สามารถถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายเพื่อสร้างเปอร์ออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง ทำให้สีเข้มขึ้น ในขณะที่สารต้านอนุมูลอิสระสามารถสลายไฮโดรเปอร์ออกไซด์เพื่อทำให้สีอ่อนลงได้

2. ใช้ในการสังเคราะห์สารเร่งปฏิกิริยาการบ่มโพลียูรีเทน (PU curing agent)
โดยทั่วไป สารเร่งปฏิกิริยาการบ่ม PU หมายถึงพรีพอลิเมอร์ของไตรเมทิลอลโพรเพน (TMP) และโทลูอีนไดไอโซไซยาเนต (TDI) เมื่อเรซินสัมผัสกับความร้อนและแสงในระหว่างการสังเคราะห์ ยูรีเทนจะสลายตัวเป็นอะมีนและโอเลฟิน และทำให้สายโซ่ขาด หากอะมีนเป็นอะโรมาติก มันจะถูกออกซิไดซ์กลายเป็นควิโนนโครโมฟอร์

3. การประยุกต์ใช้ในสีฝุ่นเทอร์โมเซตติง
สารต้านอนุมูลอิสระแบบผสมที่มีประสิทธิภาพสูง ประกอบด้วยฟอสไฟต์และฟีนอล เหมาะสำหรับปกป้องสีฝุ่นจากการเสื่อมสภาพจากปฏิกิริยาออกซิเดชันเนื่องจากความร้อนในระหว่างกระบวนการผลิต การอบแห้ง การให้ความร้อนสูงเกินไป และกระบวนการอื่นๆ การใช้งานรวมถึงโพลีเอสเตอร์อีพ็อกซี บล็อกไอโซไซยาเนต TGIC สารทดแทน TGIC สารประกอบอีพ็อกซีเชิงเส้น และเรซินอะคริลิกเทอร์โมเซตติง

บริษัท Nanjing Reborn New Materials จำหน่ายผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภทสารต้านอนุมูลอิสระสำหรับอุตสาหกรรมพลาสติก สารเคลือบ และยาง

ด้วยนวัตกรรมและความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมสีเคลือบ ความสำคัญของสารต้านอนุมูลอิสระสำหรับสีเคลือบจะยิ่งชัดเจนขึ้น และโอกาสในการพัฒนาก็จะกว้างขวางมากขึ้น ในอนาคต สารต้านอนุมูลอิสระจะพัฒนาไปในทิศทางของมวลโมเลกุลสัมพัทธ์สูง คุณสมบัติหลากหลาย ประสิทธิภาพสูง ความแปลกใหม่ ความสามารถในการผสมผสาน การตอบสนอง และการรักษาสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้ต้องการให้ผู้เชี่ยวชาญทำการวิจัยเชิงลึกทั้งในด้านกลไกและการประยุกต์ใช้เพื่อปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับลักษณะโครงสร้างของสารต้านอนุมูลอิสระ และพัฒนาสารต้านอนุมูลอิสระใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นบนพื้นฐานนี้ ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมสีเคลือบ สารต้านอนุมูลอิสระสำหรับสีเคลือบจะแสดงศักยภาพอันมหาศาลและนำมาซึ่งผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยมมากขึ้นเรื่อยๆ