Antioxidantes e estabilizadores de luz

Como outros materiais poliméricos, a espuma de poliuretano é propensa ao envelhecimento sob fatores externos, como luz e calor, levando ao amarelecimento e ao declínio de suas propriedades físicas. Adicionar antioxidantes, absorvedores de UV e outros aditivos antienvelhecimento pode mitigar esses efeitos.

A adição de pequenas quantidades de antioxidantes às matérias-primas ou formulações de poliuretano pode inibir efetivamente a degradação termo-oxidativa. O papel dos antioxidantes é prevenir reações de cisão da cadeia polimérica e a formação de peróxido de hidrogênio induzida pelo oxigênio.

Compostos fenólicos impedidos são os antioxidantes mais comumente usados ​​para materiais de poliuretano. Exemplos incluem:

• 1,3,5-Trimetil-2,4,6-tris(3',5'-di-terc-butil-4-hidroxibenzil)benzeno
• 2-(2'-Hidroxi-3'-tert-alquilbenzil)anisol
• Éster de tetraquis[β-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato] pentaeritritol (Antioxidante 1010)
• 3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de octadecil (antioxidante 1076)
• 2,6-Di-terc-butil-4-metilfenol (Antioxidante 264)

Antioxidantes de fosfito, como tris(2,4-di-terc-butilfenil) fosfito, também são comumente usados.

Matérias-primas de isocianato aromático, como diisocianato de difenilmetano, tendem a amarelar e sofrer reações químicas durante o armazenamento e uso sob a influência de luz, calor, oxigênio e umidade. Isto pode levar à formação de substâncias insolúveis e à diminuição do teor de isocianato. A adição de antioxidantes e agentes antienvelhecimento como fosfito de trifenil, fosfito de trinonilfenil ou fosfito de tris (2,4-di-terc-butilfenil) pode reduzir esses efeitos. A combinação de fosfitos com fenóis substituídos aumenta a resistência do poliuretano às intempéries e a estabilidade aos raios UV. Esses antioxidantes fosfitos são frequentemente usados ​​com agentes antienvelhecimento como 2246 ou Antioxidante 300 [4,4'-tio-bis(6-terc-butil-3-metilfenol)] para melhores resultados.

Os poliéter polióis também podem oxidar sob os efeitos do ar, calor e umidade. Após armazenamento prolongado, sua cor pode amarelar e seu índice de acidez pode aumentar, o que impacta negativamente a produção de espuma de poliuretano, principalmente espuma macia. A adição de agentes antienvelhecimento pode aumentar a temperatura de oxidação inicial, 30–50°C, melhorando a resistência oxidativa das matérias-primas e dos produtos de espuma. Os antioxidantes comuns incluem 2,6-di-terc-butil-p-cresol (BHT, Antioxidante 264) e 2,2'-metilenobis(4-metil-6-terc-butilfenol). Os antioxidantes mistos têm melhor desempenho, com um nível de uso típico de 0,1%–0,3% do poliéter. Entre os antioxidantes mais eficazes para espumas flexíveis de poliuretano à base de poliéter estão o 2,6-di-terc-butil-p-cresol e o 4,4'-di-terc-octil-difenilamina, que ajudam a reduzir a descoloração do núcleo e os riscos de combustão espontânea.

Estabilizadores de Luz (Absorvedores de UV)

Os estabilizadores de luz melhoram a estabilidade do poliuretano à luz. Vários tipos de estabilizadores de luz estão disponíveis, incluindo:

• Absorventes UV do tipo benzofenona: 2-Hidroxi-4-metoxibenzofenona, 2-Hidroxi-4-n-octoxibenzofenona (UV-531)
• Estabilizadores de luz de amina impedida (HALS): Éster bis(2,2,6,6-tetrametil-4-piperidil) do ácido decanodióico
• Absorventes UV do tipo benzotriazol: 2-(2'-Hidroxi-3'-tert-butil-5'-metilfenil)-5-clorobenzotriazol (UV-326), Bis(2'-hidroxi-3,5-di-tert -butilfenil)-5-clorobenzotriazol (UV-327)

A dosagem típica em produtos de espuma varia de 0,1% a 0,5%.

A combinação de antioxidantes e estabilizadores de luz produz um efeito sinérgico, proporcionando proteção superior contra o envelhecimento e a degradação UV.