Антиоксиданты защитят от высоких температур и разрущающего действия кислорода

Антиоксиданты (термостабилизаторы) защищают изделия от деструкции под действием температуры, особенно если те произведены или эксплуатируются при высоких температурах.

Деструкция полимера под действием высоких температур и кислорода воздуха (термоокислительная деструкция) вызывает процессы сшивки и разрыв полимерной цепочки.

При переработке (как пример термомеханической деструкции), когда полимер находится в цилиндре экструдера или термопластавтомата, во время остановки и пуска может появляться большое количество отходов полимера (вследствие длительного охлаждения и разогрева полимера):

• ПЭ: появляется большое количество геликов;
• ПП: увеличивается текучесть полимера.

В результате полимер становится малопригодным к использованию:

• снижается прочность,
• изменяется цвет,
• может появляться запах.

Чтобы предотвратить подобные негативные изменения, в полимер вводят концентраты первичных и вторичных антиоксидантов, которые замедляют протекание реакций термодеструкции и окисления.

Первичные антиоксиданты обладают рядом неоспоримых преимуществ — высокоэффективны, не летучи, разрешены к применению в прямом контакте с пищевыми и косметическими продуктами.

Антиоксиданты данного типа особенно эффективны при стабилизации полиэтилена низкой и высокой плотности (0,01-0,1 % масс.), особенно в кабельной и трубной изоляции, полипропилена (в трубах горячего водоснабжения); полистирола и его сополимеров (УПС, АБС). Также может использоваться для стабилизации ПВХ (растворим в пластификаторе), чтобы предотвратить охрупчивание кабельной изоляции. Возможно также использование в полиамидах и полиуретанах.

Эффективность первичных антиоксидантов значительно повышается в присутствии фосфитов и тиоэфиров (вторичные антиоксиданты), с которыми они образуют синергические смеси. При использовании синергических смесей в таких полимерах, как полиэтилен и полипропилен, эффективность стабилизирующей системы возрастает в 2-3 раза по сравнению с отдельными компонентами.

Фосфиты и фосфониты считаются наиболее эффективными в группе вторичных антиоксидантов. Они прекрасно подходят для защиты полимеров и первичных антиоксидантов в процессе переработки в изделия.

При получении раздувных изделий (бутылки, канистры) термостабилизаторы снижают запах изделия. При производстве деталей холодильников (шкафов) из УПС или АБС-пластика ввод термостабилизатора помогает бороться с пожелтением поверхности.

Использование 0,1-0,5% стабилизаторов увеличивает срок службы изделия, предотвращает нежелательные последствия деструкции. При остановках оборудования на простой термостабилизаторы предотвращают сшивку, разложение и пригар полимера, облегчая и ускоряя чистку оборудования при запуске.

На какие факторы следует обратить внимание при выборе антиоксидантов?

• тип полимера, который мы хотим термостабилизировать;
• температура переработки, нужна ли длительная защита или только в процессе переработки;
  Первичные АО — для долгосрочной стабильности.
  Вторичные АО — стабильность процесса + синергизм с первичными АО.
• При использовании АО в полимере, контактирующем с металлом (кабельная изоляция), применяются специальные антиоксиданты — деактиваторы металлов.

Эффективность действия термостабилизаторов оценивается в условиях лаборатории методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) по ГОСТ Р 56756-2015 (ISO11357-6:2008) по параметрам «время окислительной индукции» (изотермическое ВОИ) и «температура окислительной индукции» (динамическая ТОИ). Чем больше эти параметры, тем более эффективен стабилизатор.

Как сделать вашу продукцию долговечной, подскажут наши технические специалисты. Звоните!