รูปที่21

สารยับยั้งทองแดงหรือสารลดฤทธิ์ทองแดงเป็นสารเติมแต่งเชิงหน้าที่ที่ใช้ในวัสดุพอลิเมอร์ เช่น พลาสติกและยาง หน้าที่หลักคือยับยั้งปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาของทองแดงหรือไอออนทองแดงที่เสื่อมสภาพบนวัสดุ ป้องกันการเสื่อมสภาพของวัสดุ การเปลี่ยนสี หรือความเสื่อมของสมบัติเชิงกลที่เกิดจากการสัมผัสกับทองแดง สารนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสาขาต่างๆ เช่น ท่อร้อยสายไฟฟ้า ปลอกหุ้มสายเคเบิล วัสดุบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น

ภาพ3

ทองแดงและโลหะผสม (เช่น สายไฟ) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบส่งกำลัง แต่เมื่อทองแดงสัมผัสโดยตรงกับวัสดุโพลีเมอร์บางชนิด (เช่น พีวีซี โพลีเอทิลีน) อาจทำให้เกิดปัญหาต่อไปนี้:

ออกซิเดชันเร่งปฏิกิริยา:
Cu2+ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่มีฤทธิ์รุนแรงซึ่งเร่งการแตกหักแบบออกซิเดชันของโซ่โมเลกุลโพลีเมอร์ โดยเฉพาะในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น

การกัดกร่อนของกรด:
ในวัสดุที่มีฮาโลเจน เช่น พีวีซี ทองแดงอาจทำปฏิกิริยากับ HCl ที่สลายตัวแล้วเพื่อผลิตคอปเปอร์คลอไรด์ (CuCl2) ซึ่งจะเร่งการสลายตัวของวัสดุให้เร็วขึ้น (มีผลเร่งปฏิกิริยาตัวเอง)

การเสื่อมโทรมของรูปลักษณ์:
การเคลื่อนย้ายของไอออนทองแดงสามารถทำให้เกิดจุดสีเขียวหรือสีดำ (สนิมทองแดง) ปรากฏบนพื้นผิวของวัสดุ ส่งผลให้รูปลักษณ์ของวัสดุเปลี่ยนไป

กลไกการออกฤทธิ์ของสารระงับการทำงาน
สารระงับการทำงานจะระงับผลเชิงลบของทองแดงด้วยวิธีการดังต่อไปนี้:

ไอออนทองแดงคีเลต:
เมื่อรวมกับ Cu2+ ฟรี จะเกิดสารประกอบเสถียรขึ้นเพื่อปิดกั้นกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา (เช่น สารประกอบเบนโซไตรอาโซล)

การทำให้พื้นผิวทองแดงเกิดความเฉื่อย:
สร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของทองแดงเพื่อป้องกันการปล่อยไอออนของทองแดง (เช่น สารประกอบฟอสฟอรัสอินทรีย์)

การทำให้สารที่เป็นกรดเป็นกลาง:
ใน PVC สารลดฤทธิ์บางชนิดสามารถทำให้ HCl ที่เกิดจากการสลายตัวเป็นกลางได้ ซึ่งจะช่วยลดการกัดกร่อนของทองแดง (เช่น สารคงตัวของเกลือตะกั่วที่ทำหน้าที่ต้านทานทองแดงด้วย)

สารยับยั้งการทำงานของทองแดงเป็นสาร “ผู้พิทักษ์ที่มองไม่เห็น” ในวัสดุพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ปลอกหุ้มสายไฟ โดยการยับยั้งฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาของทองแดง แก่นของเทคโนโลยีอยู่ที่กระบวนการคีเลตทางเคมีที่แม่นยำและกระบวนการพาสซีฟพื้นผิว ในขณะเดียวกันก็รักษาสมดุลระหว่างความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความคุ้มค่า ในการออกแบบปลอกหุ้มสายไฟ สูตรเชิงประสานของตัวปิดการใช้งาน, สารหน่วงไฟและสารเติมแต่งอื่น ๆ ถือเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันความน่าเชื่อถือของวัสดุในระยะยาว


เวลาโพสต์: 19 มิ.ย. 2568