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. Приостановках оборудования на простой термостабилизаторы предотвращают сшивку, разложение и пригар полимера в, 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, контактирующим с металлом (кабельная изоляция), используются специальные антиоксиданты — деактиваторы металлов.
Эффективность действия термостабилизаторов оценивается в условиях лаборатории методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) по ГОСТ Р 56756-2015 (ИСО11357-6:2008) 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!