مضادات الأكسدة ومثبتات الضوء

مثل مواد البوليمر الأخرى، فإن رغوة البولي يوريثان عرضة للشيخوخة تحت العوامل الخارجية مثل الضوء والحرارة، مما يؤدي إلى الاصفرار وانخفاض في خصائصها الفيزيائية. يمكن أن تؤدي إضافة مضادات الأكسدة وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية وغيرها من الإضافات المضادة للشيخوخة إلى تخفيف هذه التأثيرات.

إن إضافة كميات صغيرة من مضادات الأكسدة إلى المواد الخام أو تركيبات البولي يوريثين يمكن أن تمنع بشكل فعال التدهور التأكسدي الحراري. يتمثل دور مضادات الأكسدة في منع تفاعلات انقسام سلسلة البوليمر وتكوين بيروكسيد الهيدروجين الناجم عن الأكسجين.

المركبات الفينولية المعيقة هي مضادات الأكسدة الأكثر استخدامًا لمواد البولي يوريثان. تشمل الأمثلة:

• 1,3,5-تريميثيل-2,4,6-تريس(3',5'-ثنائي-ثالثي-بوتيل-4-هيدروكسي بنزيل)بنزين
• 2- (2'-هيدروكسي-3'-ثالثي-ألكيلبنزيل) أنيسول
• تتراكيس[&بيتا;-(3,5-دي-ثالث-بوتيل-4-هيدروكسي فينيل)بروبيونات] إستر بنتايريثريتول (مضاد للأكسدة 1010)
• أوكتاديسيل 3-(3,5-ثنائي-ثالثي-بوتيل-4-هيدروكسي فينيل) بروبيونات (مضاد للأكسدة 1076)
• 2،6-ثنائي-ثالثي-بوتيل-4-ميثيلفينول (مضاد للأكسدة 264)

كما يتم استخدام مضادات الأكسدة الفوسفيتية، مثل فوسفيت تريس (2،4-دي-ثالثي-بوتيلفينيل)، بشكل شائع.

تميل المواد الخام الأيزوسيانات العطرية، مثل ثنائي فينيل ميثان ثنائي إيزوسيانات، إلى اللون الأصفر وتخضع لتفاعلات كيميائية أثناء التخزين والاستخدام تحت تأثير الضوء والحرارة والأكسجين والرطوبة. وهذا يمكن أن يؤدي إلى تكوين مواد غير قابلة للذوبان وانخفاض محتوى الأيزوسيانات. يمكن أن تؤدي إضافة مضادات الأكسدة والعوامل المضادة للشيخوخة مثل ثلاثي فينيل فوسفيت، أو ثلاثي فينيل فوسفيت، أو فوسفيت تريس (2،4-دي-ثالثي-بوتيلفينيل) إلى تقليل هذه التأثيرات. إن الجمع بين الفوسفيت والفينولات المستبدلة يعزز مقاومة الطقس للبولي يوريثين واستقرار الأشعة فوق البنفسجية. غالبًا ما تُستخدم مضادات الأكسدة الفوسفيتية مع عوامل مضادة للشيخوخة مثل 2246 أو مضاد الأكسدة 300 [4,4'-thio-bis(6-tert-butyl-3-methylphenol)] للحصول على نتائج أفضل.

يمكن أن تتأكسد بوليولات البولي إيثر أيضًا تحت تأثيرات الهواء والحرارة والرطوبة. بعد تخزينها لفترة طويلة، قد يتحول لونها إلى اللون الأصفر، وقد تزيد قيمتها الحمضية، مما يؤثر سلبًا على إنتاج رغوة البولي يوريثان، وخاصة الرغوة الناعمة. يمكن أن تؤدي إضافة عوامل مضادة للشيخوخة إلى رفع درجة حرارة الأكسدة الأولية 30–50°ج، تحسين مقاومة الأكسدة للمواد الخام ومنتجات الرغوة. تشتمل مضادات الأكسدة الشائعة على 2,6-ثنائي-ثالثي-بوتيل-بي-كريسول (BHT، مضاد الأكسدة 264) و2,2'-ميثيلينبيس (4-ميثيل-6-ثالثي-بوتيلفينول). تعمل مضادات الأكسدة المختلطة بشكل أفضل، مع مستوى استخدام نموذجي يبلغ 0.1%–0.3% بولي إيثر. من بين مضادات الأكسدة الأكثر فعالية لرغاوي البولي يوريثان المرنة القائمة على البولي إيثر هي 2,6-di-tert-butyl-p-cresol و4,4'-di-tert-octyl-diphenylamine، والتي تساعد على تقليل تغير اللون الأساسي ومخاطر الاحتراق التلقائي.

مثبتات الضوء (ممتصات الأشعة فوق البنفسجية)

تعمل مثبتات الضوء على تحسين ثبات ضوء البولي يوريثين. تتوفر أنواع مختلفة من مثبتات الضوء، بما في ذلك:

• ماصات الأشعة فوق البنفسجية من نوع البنزوفينون: 2-هيدروكسي-4-ميثوكسيبنزوفينون، 2-هيدروكسي-4-ن-أوكتوكسيبنزوفينون (UV-531)
• مثبتات الضوء الأميني المعوق (HALS): إستر حمض ديكانديويك مكرر (2،2،6،6-رباعي ميثيل-4-بيبيريديل)
• ماصات الأشعة فوق البنفسجية من نوع البنزوتريازول: 2- (2'-هيدروكسي-3'-ثالثي بوتيل-5'-ميثيلفينيل)-5-كلوروبنزوتريازول (UV-326)، بيس (2'-هيدروكسي-3،5-دي-ثالثي) -بوتيل فينيل) -5-كلوروبنزوتريازول (UV-327)

تتراوح الجرعة النموذجية في منتجات الرغوة من 0.1% إلى 0.5%.

يؤدي الجمع بين مضادات الأكسدة ومثبتات الضوء إلى الحصول على تأثير تآزري، مما يوفر حماية فائقة ضد الشيخوخة وتدهور الأشعة فوق البنفسجية.