آنتی اکسیدانت ها برای محافظت از پلیمرها در برابر تخریب، هم در حین فرایند (پایدارکننده کوتاه مدت) و هم در حین استفاده (پایدارکننده طولانی مدت) استفاده می شوند. تخریب پلیمر به طور کلی منجر به تشکیل ژل و تغییر شاخص جریان مذاب، از دست دادن خواص مکانیکی و زیبایی (خرد شدن، کاهش براقیت، گچی شدن) و تغییر رنگ می شود.
امروزه از مستربچ‌ها در تولید و ساخت انواع کالاهای پلاستیکی استفاده می‌شود. مستربچ آنتی‌اکسیدانت یک افزودنی مهم در صنایع پلاستیک و پلیمر است که به منظور جلوگیری از اکسیداسیون و تخریب زودهنگام پلیمرها استفاده می‌شود. پلیمرها در طول زمان و تحت تأثیر عواملی مانند حرارت، نور، و اکسیژن محیط، دچار اکسیداسیون می‌شوند. این فرایند می‌تواند منجر به کاهش خواص مکانیکی، تغییر رنگ و حتی تجزیه کامل پلیمر شود.
نقش مستربچ آنتی‌اکسیدانت
مستربچ آنتی‌اکسیدانت شامل موادی است که فرایند اکسیداسیون را کند یا متوقف می‌کنند. این مواد معمولاً به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- آنتی‌اکسیدانت‌های اولیه (Primary Antioxidants): این مواد به طور مستقیم با رادیکال‌های آزاد حاصل از تخریب پلیمر واکنش نشان می‌دهند و آن‌ها را غیرفعال می‌کنند. فنول‌های ممانعتی (Hindered Phenols) یکی از مهم‌ترین نوع‌های آنتی‌اکسیدانت‌های اولیه هستن.
- آنتی‌اکسیدانت‌های ثانویه (Secondary Antioxidants): این دسته مواد به گونه‌ای عمل می‌کنند که از تشکیل رادیکال‌های آزاد جلوگیری می‌کنند یا باعث کاهش سرعت فرایند تخریب می‌شوند. فسفیت‌ها (Phosphites) و سولفیدها (Sulfides) از جمله این آنتی‌اکسیدانت‌ها هستند.
فرآیند اکسایش چیست؟
حتما تا به حال با فرآیند اکسایش فلزاتی مانند آهن، اکسایش ميوه‌ها در اثر برش زدن و … آشنا شده‌اید. به عنوان یک نمونه دیگر از فرآیند اکسایش در زندگی روزمره همه‌ی ما می‌توان به اکسایش ميوه‌ها اشاره کرد. هنگامی که یک قطعه سیب برش خورده در محیط باز نگهداری کنید، بعد از مدتی مشاهده خواهید کرد که دچار اکسایش شده است. در مورد محصولات ترموپلاست نیز این مورد صادق است. به همین منظور برای جلوگیری از فرایند اکسیداسیون در این محصولات، از مواد آنتی اکسیدان استفاده مي‌شود. فرآیند اکسایش زمانی رخ می‌دهد که سطح بیرونی محصول در مجاورت با اکسیژن هوا قرار گرفته و دچار اکسایش می‌شود. در طی فرآیند اکسایش، واکنش‌های تخریبی بین مواد پلیمری صورت می‌گیرد. در طی این واکنش‌ها رادیکال‌های آزاد سبب شکست زنجیره مولکولی بین مواد پلیمری شده یا در برخی موارد اتصالات عرضی بین زنجیره‌ها تشکیل می‌شود. در نتیجه اثرات نامطلوبی بر سطح محصول پلیمری بر جای می‌گذارد.
اثرات منفی اکسایش بر سطح مواد پلیمری شامل ایجاد ترک‌های پوستی، زرد شدن و کاهش سایر خواص فیزیکی و مکانیکی محصول است. در نهایت طی این فرآیند، محصولات به صورت پوسته پوسته درآمده و به مرور زمان از بین می‌روند. بنابراین وقوع این امر می‌تواند خسارات زیادی را به محصولات پلیمری وارد کند. از اين‌رو تولید کنندگان برای رفع این مشکل، در فرآیند تولید کالاها، مستربچ آنتی اکسیدان را به مواد اولیه آن‌ها اضافه می‌کنند.
مستربچ آنتی اکسیدانت چیست؟
همان طور که گفته شد به منظور جلوگیری از اکسید شدن محصولات، به آن‌ها مستربچ‌های افزودنی آنتی اکسیدان اضافه می‌کنند. این مستربچ‌ها بر پایه ذرات پلیمری هستند و به صورت ترکیبات آلی تولید می‌شوند که در دو حالت، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حالت اول دمای مواد اولیه پلیمری را از دمای ذوب بالاتر می‌برند و در حالت دوم تحت حرارت و شرایط جوی محیط قرار می‌دهند. اگر در حالت دوم، مستربچ‌های آنتی اکسیدان مورد استفاده قرار نگیرند، پلیمرها خواص خود را از دست داده و به مرور تخریب خواهند شد. از آن‌جا که فرآیند تولید محصولات پلیمری ترکیبی از فرآیند برش، اکسیژن و حرارت است، نیاز به مراقبت و توجه زیاد دارد.
به طور کلی از این نوع مستربچ‌ها به منظور پایدار کردن پلیمرها، در برابر عوامل اکسید شونده استفاده می‌شود. در واقع مستربچ‌های ضد اکسیدان، مقاومت پلیمرها را بالا می‌برند و باعث بهبود خواص مواد بازیافتی در تولید محصولات جدید می‌شوند. قیمت مستربچ آنتی اکسیدان نسبت به کارایی‌هایی که دارد، مقرون به صرفه نیز است.
ویژگی‌ها و مزایای مستربچ آنتی اکسیدان
یکی از مزایای مهم استفاده از این نوع مواد افزودنی، مناسب بودن قیمت مستربچ آنتی اکسیدان است. علاوه بر این، مستربچ آنتی اکسیدان خواص دیگری نیز دارد که عبارتند از:
- حفظ خواص فیزیکی و مکانیکی محصول
- حفظ ویژگی‌های مواد پلیمری به کار رفته در دماهای بالا
- حفظ کشش و انعطاف‌پذیری محصول
- افزایش طول عمر و کیفیت محصول
- حفظ شفافیت و براقیت محصول پلیمری
- عدم ایجاد هیچ گونه بوی نامطبوع و سمی
- جلوگیری از زرد شدگی و تغییر رنگ محصول ترموپلاست
- ممانعت از ایجاد ژل زدگی در محصول
- جلوگیری از خواص تخریب پلیمری در حین فرآیند تولید
کاربرد مستربچ آنتی اکسیدان
خریداران قبل از خرید مستربچ آنتی اکسیدان بهتر است اطلاعاتی در مورد کاربرد آن‌ها داشته باشند. از این‌رو در این بخش به کاربرد آن‌ها اشاره شده است.
مستربچ آنتی اکسیدان در تولید انواع زیادی از محصولات پلیمری کاربرد دارد. از مهم‌ترین کاربردهای مستربچ افزودنی آنتی اکسیدان موارد زیر را می‌توان برشمرد:
- تولید فیلم‌های پلیمری نازک، معمولی و با ضخامت
- تولید فیلم‌های مورد استفاده در صنعت بسته‌بندی محصولات
- تولید فیلم‌های مورد استفاده در صنعت کشاورزی
- تولید انواع فوم، الیاف و نخ‌های پلی استر
- ساخت انواع گونی، جامبو و همچنین جعبه‌های پلاستیکی
- تولید محصولات ترموپلاست تزریقی مانند لوله‌های پلی اتیلنی
- تولید انواع فیلم و قطعات با روش بادی یا تزریقی
مزایای استفاده از مستربچ آنتی اکسیدانت
گاهی اوقات به دلیل فعل و انفعالات شیمیایی، پلیمر پس از طی کردن پروسه نهعایی آسیب دیده و تخریب می‌شود. با استفاده از مسنربچ آتی اکسیدانت می‌توان جلودار بروز همچین اتفاقاتی شد. همچنین این مستربچ باعث افزایش سرعت تولید تا چندین برابر شد. یکی دیگر از مزایای این محصول، جلوگیری از تغییر رنگ محصول است و با حفظ شفافیت پلیمر، به درخشنگی آن کمک می‌کند.
جمع بندی
فرآیند اکسایش همواره در طبیعت و محیط به دلیل وجود اکسیژن در هوا رخ می‌دهد. در طی این فرآیند پیوند بین زنجیره‌های مولکولی پلیمرها شکسته می‌شود. برای جلوگیری از فرایند اکسایش از مستربچ آنتی اکسیدان استفاده می‌کنند. این مستربچ‌ها مزایای بسیاری دارند و باعث ایجاد خواص ضد اکسید شوندگی در محصولات خواهند شد. مستربچ‌های ضد اکسایش در هنگام فرآیند تولید به مواد اضافه می‌شود. قیمت مستربچ آنتی اکسیدان تحت تأثیر عوامل گوناگونی قرار دارد که از مهم‌ترین آن‌ها کیفیت و کارایی مستربچ است. از این رو در هنگام خرید مستربچ آنتی اکسیدان باید به عوامل زیادی توجه کرد.
لولاسنی –
سلام برای زرد نشدن محصول از این ترکیب میشه استفاده کرد؟
reza –
بسیار از مستربچ‌های مختلف استفاده کردم، ولی در نهایت این یکی برای من بهترین بود. کیفیت و ثباتش واقعاً عالیه
c1polymer –
عالیه که تجربه‌ی خوبی با مستربچ دارید! کیفیت و ثبات برای بسیاری از تولیدکنندگان اهمیت زیادی داره. اگر خواستید، می‌تونید تجربیات و نکات خودتون رو با دیگران به اشتراک بذارید