Uvod
Antioksidansi se mogu koristiti kao stabilizirajući aditivi uC9 hidrogenirana naftna smolai formulacije koje sadrže smolu. Njihova efikasnost zavisi od kvaliteta smole, antioksidativne hemije, opterećenja, kompatibilnosti, uslova obrade i kompletne formulacije.
Različite klase antioksidansa pružaju različite stabilizacijske funkcije tokom oksidativne degradacije, a njihov izbor treba da odražava specifične zahtjeve smole i formulacije.
Zašto je oksidativna stabilnost i dalje važna u sistemima hidrogenizirane smole
C9 hidrogenirane naftne smole su ugljikovodične smole dobivene iz petrokemijskih sirovina bogatih C9 i naknadno hidrogenirane. Komercijalne klase variraju u sastavu i stepenu hidrogenacije.
Hidrogenacija smanjuje nezasićenost u odnosu na prekursorsku smolu. Ovo može poboljšati oksidativnu i postojanost boje u odnosu na odgovarajuće prekursorske ili manje hidrogenirane razrede, iako efekat zavisi od sastava smole i stepena hidrogenacije.
Potrebe za antioksidansima ostaju specifične za kvalitet, proces i formulaciju čak i nakon hidrogenacije.
Oksidativno starenje može doprinijeti promjenama u boji i svojstvima materijala. Ovi efekti zavise od formulacije i treba ih procijeniti pod uvjetima relevantnim za primjenu.
Kako antioksidansi funkcioniraju u formulacijama koje sadrže smolu
Antioksidansi su stabilizirajući aditivi koji se koriste za inhibiranje oksidativne degradacije tokom obrade, skladištenja ili servisiranja.
Oksidativna degradacija može se odvijati kroz radikalne lančane reakcije. Različite klase antioksidansa djeluju u različitim fazama ovog procesa:
Primarni antioksidansi koji prekidaju lanac prekidaju širenje radikala.
Sekundarni antioksidansi mogu razgraditi hidroperoksidne intermedijere.
Primarni i sekundarni antioksidansi mogu se kombinirati u nekim formulacijama kako bi se osigurale komplementarne stabilizacijske funkcije.
Ometani fenolni antioksidansi
Ometani fenolni antioksidansi su uspostavljeni primarni antioksidansi u stabilizaciji polimera. Oni mogu prekinuti širenje radikala doniranjem vodonika iz fenolne hidroksilne grupe.
Njihova efikasnost zavisi od strukture antioksidansa, kvaliteta smole, formulacije i uslova upotrebe.
Fosfitna antioksidansna stabilizacija
Fosfiti su uspostavljeni sekundarni antioksidansi u stabilizaciji polimera. Oni mogu razgraditi hidroperoksidne intermedijere i mogu se koristiti kao dio širih stabilizacijskih sistema.
Izbor i kombinacija klasa antioksidansa treba da odražava specifičnu smolu, kompletnu formulaciju, uslove obrade i zahteve krajnje upotrebe.
Antioksidantna kompatibilnost i ugradnja
Antioksidativna efikasnost delimično zavisi od odgovarajuće ugradnje i kompatibilnosti sa smolom i drugim komponentama formulacije. Odabir i punjenje antioksidansa treba potvrditi za namjeravanu smolu i formulaciju.
Čista smola naspram gotovih konteksta formulacije
Dodavanje antioksidansa može se pojaviti u različitim fazama:
- Stabilizacija čiste komercijalne smole
- Stabilizacija gotovog ljepila, premaza, gume ili drugih formuliranih sistema
- Dostupnu dokumentaciju o proizvodu treba pregledati prije odabira dodatnih stabilizatora. Dodatni izbor antioksidansa treba da se zasniva na kompletnoj formulaciji i predviđenim uslovima obrade i upotrebe.
U adhezivima, premazima, gumenim smjesama i drugim formuliranim sistemima, učinak antioksidansa ovisi o kompletnoj formulaciji, a ne onaftna smolasama. Strategije stabilizacije mogu se odnositi na stabilnost obrade, termalno-oksidativnu stabilnost tokom skladištenja ili servisiranja, ili oboje.
Kako treba procijeniti učinak antioksidansa
Evaluacija treba da odražava predviđene uslove obrade, skladištenja i usluge:
- Stabilnost obrade
- Termalno-oksidativna ili stabilnost boje, gdje je relevantno
- Performanse gotove formulacije pod uslovima relevantnim za aplikaciju
Šta bi Formulatori trebali provjeriti
Informacije o smoli i stabilizatoru
- Tačan kvalitet C9 hidrogenizovane naftne smole
- Dostupne informacije o stabilizaciji proizvoda, gdje su dostupne
- Tehnički list (TDS) i Sigurnosni list (SDS)
- Klasa antioksidansa i relevantno tehničko uputstvo
Validacija formulacije
- Predviđena formulacija i bazni polimer ili vezivo
- Uslovi obrade i usluge
- Potrebna obrada, termička oksidacija i stabilnost boje, gdje je relevantno
- Antioksidansna kompatibilnost ili ponašanje migracije, gdje je relevantno
- Performanse specifične za aplikaciju i regulatorni zahtjevi
Zaključak
Antioksidansi stabiliziraju C9 hidrogeniziranu naftnu smolu ometajući puteve oksidativne degradacije kroz mehanizme koji ovise o klasi antioksidansa. Primarni i sekundarni antioksidansi obavljaju različite stabilizacijske funkcije i mogu se kombinirati gdje je to prikladno.
Efikasna stabilizacija zavisi od kvaliteta smole, antioksidantne hemije, kompatibilnosti, opterećenja, obrade i uslova rada, kao i kompletne formulacije. Stabilizacija čiste smole i stabilizacija gotove formulacije treba stoga procijeniti u odgovarajućim kontekstima primjene.
Reference
- Mildenberg, R., Zander, M., & Collin, G. (1997).Ugljovodonične smole. Wiley-VCH. DOI: 10.1002/9783527614653
- Lowery, RD (2000). Ugljovodonične smole. UKirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. DOI: 10.1002/0471238961.0825041812152305.a01
- Klemchuk, PP (2000). Antioksidansi. UUllmannova enciklopedija industrijske hemije. Wiley-VCH. DOI: 10.1002/14356007.a03_091
- Pospíšil, J. (1988). Mehanističko djelovanje fenolnih antioksidanata u polimerima-A pregled.Degradacija i stabilnost polimera, 20(3–4), 181–202. DOI: 10.1016/0141-3910(88)90069-9
- Scott, G. (Ed.). (1990).Mehanizmi degradacije i stabilizacije polimera. Springer Dordrecht. DOI: 10.1007/978-94-011-3838-3
- Földes, E., Maloschik, E., Kriston, I., Staniek, P., & Pukánszky, B. (2006). Efikasnost i mehanizam fosfornih antioksidanata u polietilenu tipa Phillips.Degradacija i stabilnost polimera, 91(3), 479–487. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2005.03.024