تثبیت کننده های پلیمر

تثبیت کننده های پلیمر ( انگلیسی: polymer stabilizer ) افزودنی های شیمیایی هستند که ممکن است به مواد پلیمری مانند پلاستیک ها اضافه شوند تا تخریب آنها را مهار یا عقب اندازند. [ ۱] فرآیندهای معمول تخریب پلیمر شامل اکسیداسیون ، آسیب اشعه ماورا بنفش، تخریب حرارتی ، ازون کافت ، ترکیباتی مانند فتواکسیداسیون ، و همچنین واکنش با بقایای کاتالیزور ، رنگ یا ناخالصی است. [ ۲] همه این موارد پلیمر را از طریق شکست زنجیره ی پلیمری آن ، ترکیب مجدد کنترل نشده و اتصال عرضی ، از نظر شیمیایی تخریب می کنند ، که بر بسیاری از خصوصیات کلیدی مانند استحکام ، شکل پذیری ، ظاهر و رنگ تأثیر منفی می گذارد.
تثبیت کننده ها در تمام مراحل چرخه عمر پلیمر استفاده می شوند. آنها به محصولات پلاستیکی اجازه می دهند سریعتر و با نقص کمتری تولید شوند ، طول عمر مفید آنها را افزایش داده و بازیافت آنها را تسهیل کنند. با این حال آنها همچنین به تثبیت ضایعات پلاستیکی کمک می کنند و باعث می شوند برای مدت بیشتری در محیط زیست باقی بمانند. انواع مختلفی از پلاستیک ها وجود دارند و هر یک ممکن است در برابر چندین نوع تخریب آسیب پذیر باشد ، که معمولاً منجر به استفاده از چندین تثبیت کننده مختلف به صورت ترکیبی می شود. حتی برای اشیا ساخته شده از یک نوع پلاستیک ، کاربرد های مختلف ممکن است نیاز به تثبیت کننده های مختلف داشته باشند. ملاحظات نظارتی ، مانند تأیید تماس با غذا نیز وجود دارد. بنابراین دامنه وسیعی از تثبیت کننده ها وجود دارد.
بازار تثبیت کننده های آنتی اکسیدانی برای سال 2017 ، 1. 69 میلیارد دلار آمریکا تخمین زده شد [ ۳] ، انتظار می رود که بازار کل برای تمام تثبیت کننده ها تا سال 2025 به 5. 5 میلیارد دلار برسد. [ ۴]
آنتی اکسیدان ها مانع خوداکسیاشی که هنگام واکنش پلیمرها با اکسیژن اتمسفر اتفاق می افتد، می شوند. تخریب هوازی به تدریج در دمای اتاق اتفاق می افتد ، اما تقریباً تمام پلیمرها هنگام پردازش در دمای بالا در معرض خطر اکسیداسیون حرارتی قرار دارند. در قالب گیری یا ریخته گری پلاستیک ها ( به عنوان مثال قالب گیری تزریقی ) نیاز است که پلاستیک بالاتر از نقطه ذوب یا دمای انتقال شیشه ( حدود 200 تا 300 درجه سانتیگراد ) باشند. در این شرایط واکنش با اکسیژن بسیار سریعتر اتفاق می افتد. پس از شروع فرایند ، خوداکسایش می تواند خودکاتالیزی باشد. [ ۵] با این وجود، حتی با اینکه معمولاً تلاش می شود سطح اکسیژن کاهش یابد ، حذف کامل آن غالباً غیرقابل دستیابی است و حتی غلظت بسیار کم اکسیژن نیز می تواند برای شروع تخریب کافی باشد. حساسیت به اکسیداسیون بسته به نوع پلیمر مورد نظر به میزان قابل توجهی متفاوت است. بدون تثبیت کننده ها، پلی پروپیلن و پلیمرهای غیر اشباع مانند لاستیک طبیعی در دمای اتاق به آرامی تخریب می شوند ، در صورتی که پلی استایرن حتی در دمای بالا نیز می تواند پایدار باشد. [ ۶] آنتی اکسیدان ها در مرحله فرآوری از اهمیت زیادی برخوردار هستند ، به صورت تامین ثبات طولانی مدت در دمای محیط به طور فزاینده توسط تثبیت کننده های نور آمین ( HALs ) . آنتی اکسیدان ها اغلب بسته به مکانیسم عملکردشان اولیه یا ثانویه خوانده می شوند.