كيف تعمل مضادات الأكسدة على تحسين استقرار البولي يوريثان عالي درجة الحرارة؟

في 120°C لمدة 500 ساعة ، يفقد البولي يوريثان بدون مضادات الأكسدة 40 ٪ من قوتها الشد ، في حين أن العينة المعالجة المضادة للأكسدة تفقد فقط 8 ٪—تباين لافت للنظر يسلط الضوء على الدور الحيوي الذي تلعبه مضادات الأكسدة في أنظمة التثبيت الحرارية للبولي يوريثان.

يعد التدهور الحراري المؤكسد هو العامل الرئيسي في البولي يوريثان في بيئات درجات الحرارة العالية. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تتعرض سلاسل البوليمر للهجوم بواسطة الأكسجين ، مما يؤدي إلى انشقاق السلسلة وتفاعلات الانتشار الجذري الحرة التي تحطّم أداء المواد بشكل حاد. تتدخل مضادات الأكسدة في هذه العملية المؤكسدة ، وتشكيل نظام دفاع حراري متعدد الطبقات داخل البولي يوريثان.

آليات متعددة لحماية مضادات الأكسدة

1. الاستقرار الحراري المميز

 *مضادات الأكسدة الفينول المعوق (على سبيل المثال ، Irganox 1010) تبرع ذرات الهيدروجين النشطة لإنهاء السلاسل الجذرية الحرة. يمكن إضافة 0.3 ٪ فقط من الفينول المعوق بتمديد البولي يوريثان’وقت تحريض الأكسدة في 150°ج إلى 3.5 أضعاف تلك العينات غير المعالجة.

 *مضادات الأكسدة الفوسفيت (على سبيل المثال ، Ultranox 626) تحويل الهيدروكسيدات غير المستقرة (ROOH) إلى كحول خامل ، مما يمنع بشكل فعال الأكسدة الثانوية.

2. الاستراتيجية الرسمية لقمع الاصفرار

 *Sumilizer GA-80 يخلط أيونات المعادن مثل Fe و Cu (منخفضة تصل إلى 5 جزء في المليون) ، وطرق الأكسدة المحفزة المعدنية.

 *بالاشتراك مع مثبتات الضوء (على سبيل المثال ، Tinuvin 770) ، مؤشر الصفراء (δه) يمكن الحفاظ عليها أقل من 2.0 بعد 1000 ساعة من شيخوخة الأشعة فوق البنفسجية—تحسن 75 ٪ على العينات غير المعالجة.

3. أنظمة مضادة للأكسدة

تتضمن تركيبة مضادة للأكسدة المثلى عادةً:

 *مضادات الأكسدة الأولية (الفينولات): ضمان الاستقرار الحراري على المدى الطويل ؛ الموصى به في 0.1–0.5%.

 *مضادات الأكسدة الثانوية (الفوسفيت): الحماية أثناء المعالجة ؛ الأمثل عند استخدامه بنسبة 1: 2 مع مضادات الأكسدة الأولية.

 *تعادل المعادن (على سبيل المثال ، oxanilides): مفيد بشكل خاص في الأنظمة المملوءة بالمعادن ؛ يمكن مضاعفة أو ثلاثة أضعاف خدمة الخدمة عالية درجة الحرارة.

حالات تعزيز الأداء التمثيلية

1. مقاومة الحرارة & أداء حرق مكافحة النواة

 SARANOX® أظهر PU368 أداءً ممتازًا تحت شيخوخة الحرارة المستمرة في 180°C:

*أكثر من 90 ٪ الاحتفاظ قوة الشد بعد 100 ساعة

*مؤشر الالتفاف (δيي) من الأقسام السميكة (10 مم) التي تم الاحتفاظ بها أقل من 3.0 ، وحل فعالة “جوهر محترق” مشكلة

*عندما تمتزج مع مضادات الأكسدة الأمين ، فإن عمر الخدمة في مقصورات محرك السيارات (الذروة 135°ج) يمتد إلى 8000 ساعة

2. معالجة الاستقرار

 مضادات الأكسدة U-5068L يؤدي بشكل ملحوظ في دورات معالجة متعددة:

*بعد خمسة 220°يبقى اختلاف مؤشر تدفق الذوبان (MFI) C.

*في 150°C الشيخوخة ، تقلبات MFI في الداخل ±8 ٪ حتى بعد 1000 ساعة

*بعد 2000 ساعة من الشيخوخة الحرارية ، اختلاف اللون (δه) لا يزال تحت الرابعة من عمره.0

من الآليات الجزيئية إلى تحسينات الأداء على المستوى الكلي ، توفر مضادات الأكسدة حماية موثوقة للبولي يوريثان في تطبيقات درجات الحرارة العالية.

مع توسع البولي يوريثان إلى قطاعات درجات الحرارة العالية مثل الطاقة الجديدة والتغليف الإلكتروني ، يتم الطلب على مضادات الأكسدة الأكثر كفاءة وطويلة الأمد. يكمن المستقبل في مضادات الأكسدة من الجيل التالي والتي توفر كل من المتانة الحرارية والاستقرار على المدى الطويل ، وإلغاء حدود جديدة لابتكار البولي يوريثان.