وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 1
  • بازدید امروز: 568
  • بازدید ماه: 37,204
  • بازدید سال: 200,420
  • کل بازدیدکنند‌گان: 119,854
قیمت روز

بایگانی ماهیانه: شهریور ۱۳۹۹

معرفی پایدار کننده های نوری BASF برای الیاف صنعتی

امروزه بیش از نیمی از ۸۰میلیون تن الیاف مصرفی سالیانه در جهان، الیاف سنتزی هستند. الیاف مصنوعی ساخته­ دست بشر ابتدا در کشورهای غربی تهیه و تولید شدند. اما اکنون با افزایش جمعیت قشر متوسط در دنیا، در همه کشورها مورد استفاده قرار گرفته اند. این الیاف به دلیل دوام بالاتر نسبت به الیاف طبیعی، هم­چنین قابلیت دستکاری و تنظیم خواصشان با توجه به نوع کاربرد از طریق تغییر در ترکیب شیمیایی و یا شرایط فرآیندی، و نیز امکان افزایش زیبایی ظاهریشان، به طور گسترده­ای در منسوجات با کاربردهای تخصصی تر به کار می روند. به عنوان مثال، الیاف مصنوعی می ­توانند انعطاف ­پذیر یا سخت باشند. هم­چنین می توان میزان جذب آبشان را نیز تغییر داد.

الیاف صنعتی به رشد سریعشان در بسیاری از کاربرهای نهایی مانند مواد ساختمانی، منسوجات در صنعت خودروسازی، تک رشته­ های مورد استفاده در چمن مصنوعی برای زمین ­های ورزشی یا ایجاد مناظر، و بی­ بافت ­ها نیز ادامه می­ دهند.

پلی ­پروپیلن پلیمری بسیار پر کاربرد در تولید الیاف مصنوعی از جمله تولید الیاف بلند و ریسندگی الیاف بی­ بافت یا نوارهای بافته شده از آن ­ها به شمار می­ رود. از جمله ویژگی­ های الیاف مصنوعی پلی پروپیلن می­ توان به مقاومت بالا به اسیدها، مقاومت به فرسایش، و مقاومت به آسیب­ های حشرات اشاره کرد. پلی­ آمید و پلی اتیلن و هم­چنین پلی ­­استر، پلیمرهای مهم دیگری هستند که در تولید الیاف مصنوعی مورد استفاده قرار می­ گیرند.

پایدارکننده­ های UV و نوری BASF برای محافظت از الیاف مصنوعی در برابر تخریب

الیاف مصنوعی در طول فرآیند کردن پلیمر، ریسندگی و نیز عمر سرویس دهی خود در معرض تخریب گرمایی و اکسیداسیون نوری (فوتواکسیداسیون) قرار می­ گیرند. الیافی که در چمن مصنوعی، غشاهای محاقظتی یا فرش و کف­پوش ها مورد استفاده قرار می­ گیرند، باید قادر به تحمل شرایط جوی سختی از جمله تابش طولانی مدت اشعه­ UV، و آلودگی­ های محیطی باشند. در برخی از کاربردها نیز، مانند کاربردهای ساختمانی و اتومبیل، دوام طولانی مدت الیاف مصنوعی امری ضروری است.

به طور کلی، آنتی اکسیدانت­ های ایرگانوکس، و پایدارکننده ­های نوری chimassorb و  Tinuvin از الیاف در برابر مضرات پیرشدگی گرمایی و نور UV، از جمله تغییر رنگ و تخریب، محافظت می­ کنند. در ادامه به بررسی بیش تر این پایدار کننده ­ها خواهیم پرداخت.

پیشنهادات و راه حل ­های BASFجهت پاسخگویی به نیازمندی­ های صنعت تولید الیاف مصنوعی

محصولات پیشنهادی BASF برای الیاف مورد استفاده در صنعت ساختمان

الیافی که در معماری به عنوان غشاهای محافظتی به کار می ­روند شامل ژئوتکستایل­ ها، نمدهای مورد استفاده در قیرگونی بام، و محافظ نمای ساختمان می­ شوند. در جدول زیر محصولات ارائه شده توسط BASF که مناسب استفاده در الیاف ساختمانی هستند، آورده شده است.


U

BASF هم­چنین با تمرکز بر جنبه ­های ایمنی مواد ساختمانی، تاخیراندازهای شعله را نیز عرضه کرده است که مانند پایدارکننده­های نوری مورد استفاده در غشاهای مورد استفاده برای عایق­ کاری، می­ توانند در گرفتن مجوزهای ایمنی مربوط به مصالح ساختمانی کمک کننده باشند.

پایدارکننده­ های نوری BASF برای بخش بی ­بافت ­ها

بی­ بافت­ ها طیف وسیعی از کاربردها از جمله در حوزه­ بهداشت و مواد بهداشتی، فیلتراسیون هوا، و کاربردهای ساختمانی و ژئوتکستایل­ ها را در بر­می­ گیرند. پلی ­پروپیلن از پلیمرهای پرمصرف در این بخش به شمار می­ رود. در جدول زیر افزودنی ­های ارائه شده توسط شرکت BASF در بخش بی­ بافت­ ها ارائه شده است:

Uu

 

افزودنی­ های BASF برای چمن ­های مصنوعی

BASF با بیش از ۲۵ سال تجربه در زمینه­ تولید افزودنی­ های اجزای به کار رفته در تولید چمن­ های مصنوعی، یکی از تولیدکنندگان و عرضه کنندگان پیشتاز در این حوزه به شمار می رود. طیف گسترده ای از محصولات این شرکت شامل پایدارکننده­ های نوری آمین ­های استتار شده (HALS) و جاذب­ های UV برای فیلم ­ها، نوارها، و تک رشته ­های پلی ­اتیلنی، پلی ­پروپیلنی و پلی­ آمیدی می­ شود. به علاوه، این شرکت، Flamestab® را نیز در این بخش پیشنهاد می­ کند که یک تاخیر انداز شعله با مقاومت برجسته نسبت به پیرشدگی در اثر UV برای بخش­ های نازک پلی ­اولفینی به حساب می ­آید. در جدول زیر، جاذب­ های UV و پایدارکننده­ های نوری BASF در حوزه­ چمن مصنوعی ارائه شده است:

Uuu

محصولات BASF در حوزه فرش و لوازم منزل (مانند پرده، مبل، و …)

مقاومت در برابر تخریب نوری که منجر به آسیب به زیبایی و استحکام مکانیکی لوازم می ­شوند، در این بخش مورد نیاز است. از آنجا که قوانین مربوط به ایمنی در این حوزه بسیار سخت­گیرانه و شدید است، تأثیراتی مانند تأخیراندازی در شعله در بسیاری از کاربردها بیش از پیش در مکان­ های عمومی یا آپارتمان­ ها مانند خانه­ های شخصی اهمیت می­ یابد.

در جدول زیر محصولات BASF برای کاربرد در لوازم و اثاثیه­ی منزل ارائه شده است:

uf

جهت تکمیل این بحث، در جدول زیر به مرور افزودنی­ های ارائه شده توسط BASF در تعدادی از مهم­ ترین کاربردهای الیاف مصنوعی خواهیم پرداخت:

Ufi

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

معرفی پایدار کننده های نوری BASF در صنعت ساختمان‌سازی

BASF به منظور کمک به متخصصان جهت غلبه بر چالش ­های موجود در صنعت ساختمان‌سازی، مجموعه ­ای جامع از پایدارکننده ­های نوری و جاذب­ های UV را در این حوزه­ ارائه کرده است که به پلاستیک­ ها اجازه­ رقابت با مواد متداول مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز از جمله چوب، سرامیک، سنگ، شیشه، و آجر را می­ دهد. 

محرک ­های گرایش صنعت ساختمان به مواد پلیمری

-دوام بالا و نیاز کم به تعمیر و نگهداری

دوام مواد پلیمری قابل مقایسه با مصالح سنتی و در بسیاری موارد حتی بیش‌تر از آن‌هاست. نیاز کم و یا عدم نیاز به تعمیر و نگه‌داری از عوامل گرایش گسترده به استفاده از مواد پلیمری در ساختمان‌سازی است.

-تسهیل فرآیند ساخت و ساز و سرعت بخشیدن به آن

پلاستیک­ ها دارای قابلیت مونتاژ کامل قبل از رسیدن به محل اجرای ساختمان هستند و از طرفی به دلیل وزن کم‌تر، نصب آسان‌تری نسبت به مواد و مصالح سنتی مانند چوب، سرامیک، سنگ، شیشه، و آجر، دارند.

-موارد مربوط به طراحی و زیبایی شناسی ساختمان

تکنولوژی­ های قالب گیری و اکستروژن امکان انعطاف پذیری در طراحی قطعات پلاستیکی را فراهم می­ کنند در حالی که مصالح سنتی فاقد چنین قابلیتی هستند. ایجاد طرح­ های برجسته روی پلاستیک­ ها می­ تواند جلوه­ های زیبا و جذابی برای طراحی سطوح و بافت (texture) ارائه دهد.

-افزایش ایمنی

ایمنی سخت­ گیرانه و روبه افزایش مورد نیاز برای مصالح ساختمانی به وسیله­ مواد پلیمری نیز، بدون نیاز به افزایش وزن یا قیمت آن ­ها، قابل حصول است.

-کاهش هزینه

مواد پلیمری به دلیل قیمت پایین­شان در حال پیشرفت چشم­ گیری در بازار صنعت ساختمان‌سازی هستند.

مجموعه­ پایدار کننده­ های نوری و جاذب ­های UV ارائه شده توسط BASF جهت کاربردهای ساختمانی

-پایدارکننده­ های نوری BASF جهت کاربرد در پوشش ­دهی بام ساختمان

غشاهای (membrane) تولید شده از ورق­ های پلیمری یا منسوجات دارای پوشش پلاستیکی، به منظور جلوگیری از نفوذ آب به طور گسترده­ای در بسیاری از کاربردهای ساختمانی از پوشش بام ساختمان تا ساخت محل­ های دفن زباله مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مناطقی که در معرض شدید  نور خورشید هستند، افزایش طول عمر غشا به یک چالش تبدیل شده است. مثال­هایی از محصولات پیشنهادی BASF جهت پایدارسازی غشاهای تک لایه مورد استفاده در پوشش ­دهی بام ساختمان در جدول زیر ارائه شده است:

Ax

-پایدارکننده­ نوری  BASF جهت کاربرد در کف‌پوش فضاهای بیرونی ساختمان

کامپوزیت­ های چوب-پلاستیک ساخته شده از پلی(وینیل کلراید) (PVC)، پلی‌اتیلن (PE)، و پلی پروپیلن (PP)، بیش‌ترین رواج را به عنوان مواد انتخابی برای کف پوش­ فضاهای بیرونی ساختمان­ ها دارند. BASF در همین راستا افزودنی­ هایی ارائه داده است که عمر این کف پوش­ ها را به شکل قابل توجهی افزایش می­ دهد. مثال­ هایی از محصولات پیشنهادی BASF جهت پایدارسازی مواد مورد استفاده به عنوان کف‌پوش فضاهای بیرونی ساختمان در جدول زیر ارائه شده است:

Axx

-پایدارکننده­ های نوری BASF جهت کاربرد در لوله ­کشی ساختمان

لوله­ها در طول عمر خود ممکن است در معرض عوامل محیطی مختلفی از جمله نور و حرارت زیاد، فشار بالا در حین استفاده، و اسیدیته­ بالای خاک قرار بگیرند که می ­توانند بر دوام آن­ ها تأثیر گذاشته و باعث شکست آن­ ها شوند. BASF طیف وسیعی از پایدارکننده ­ها را جهت استفاده در انواع لوله­ ها با کاربردهای خاص طراحی کرده است که نمونه ­هایی از این محصولات در جدول زیر ارائه شده است:

Axxx

-پایدارکننده­ های نوری BASF برای کاربردهای مربوط به 

قرار گرفتن دائمی در معرض نور  منجر به تخریب پلاستیک­ ها از جمله پلی‌کربنات شده و زرد شدن و از بین رفتن شفافیت آن­ ها را در پی دارد. به منظور افزایش طول عمر پلاستیک­ های استفاده شده به عنوان ورق­ های شیش ه­ای، لازم است از یک پایدارکننده­ نوری مناسب استفاده شود. پایدار کننده­ های نوری BASF از تخریب پلیمر جلوگیری کرده و باعث ابقای شفافیت و ظاهر شیشه مانند ورق­ های پلیمری می­ شود که نمونه­ هایی از این پایدار کننده ­ها در جدول زیر ارائه شده است:

Untitl

-پایدارکننده ­های نوری BASF جهت کاربرد در کف پوش داخل ساختمان

پلی(وینیل کلراید) (PVC) به طور عمده به عنوان کف‌پوش داخل ساختمان استفاده می­ شود. PVC نه تنها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، بلکه دارای تنوع و دوام بالا و نیز قابلیت نصب و نگه داری آسان می ­باشد. BASF در مورد کفپوش­ های PVC و نیز کف‌پوش­ های PP و یا رابرهای سنتزی پایدارکننده­ هایی را ارائه کرده است که چند نمونه از آن­ ها در جدول زیر آورده شده است:

Untitledhjkd

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

معرفی پایدار کننده های نوری BASF جهت محافظت از قطعات خودرو

صنعت خودروسازی در حال تجربه­ دوره­ای از پیشرفت­ های فناورانه است که در ۱۳۰ سال اخیر بی ­سابقه می‌باشد. از جمله چالش­ هایی که خودروسازان با آن رو به ­رو هستند می ­توان به لزوم طراحی خودروها با وزن کم‌تر، به دلیل قوانین سخت­گیرانه­ای که در مورد میزان CO2 تولیدی اتومبیل­ ها وضع شده است، دوام و زیبایی قطعات در کنار حفظ کیفیت و راحتی به مدت طولانی، و بهینه کردن قیمت نهایی اشاره کرد. که از این بین، بحث قیمت محرکی بسیار مهم در این صنعت به شمار می­ رود و قوانین مربوط به کاهش آلایندگی و نیز تقاضای مشتریان برای ارائه­ ویژگی­ های با سطوح بالاتر از سوی تولیدکنندگان، فشارهایی را بر خودروسازانی که به دنبال راه­ هایی جهت بهینه سازی هزینه­ ها هستند، وارد کرده است.

در سال­ های اخیر استفاده از پلیمرها در صنعت خودروسازی به شکل چشم­گیری روبه افزایش است که وزن کم این مواد، هزینه­ پایین و انعطاف‌پذیری در طراحی را می ­توان از جمله دلایل این توجه روزافزون برشمرد.  به عنوان مثال جای‌گزین کردن چندین قطعه فلزی که دارای هزینه‌های مونتاژپذیری نیز هستند با یک قطعه پلاستیکی تولید شده توسط فرآیند تزریق، علاوه بر کاهش هزینه­ های تولید باعث کاهش وزن کلی اتومبیل نیز می­ گردد.

پلیمرهای مورد استفاده در قطعات داخلی خودرو عمدتاً ABS،  پلی‌الفین­ ها به خصوص PP، و آمیزه­های پلی‌استایرنی هستند که در تولید داشبورد (پنل کنترل خودرو)، قسمت­ های داخلی درب خودرو، کنسول­ ها، جعبه­ داشبورد (Glove box، علت این نام‌گذاری آن است که این محفظه نخست به منظور قرار دادن دست‌کش رانندگی تعبیه شد.)، پشتی صندلی، تزئینات داخلی و… به کار برده می­ شوند. به عنوان مثال،  آلیاژهای PC/ABS شرکت Dcw Chemical و  Bayer با نام تجاری (BayBlend)  در تولید داشبورد و قاب آینه داخلی خودرو مورد استفاده قرار می ­گیرند.

در بخش بیرونی خودرو، کاربرد اصلی پلاستیک ­ها را می­توان مربوط به تأمین ویژگی­ های زیبایی شناختی اتومبیل دانست که قابلیت شکل­ پذیری آسان این مواد، امکان تنوع در طراحی را فراهم می­سازد. پایداری ابعادی، استحکام ضربه ­ای بالا، چقرمگی مناسب، مقاومت در برابر روغن­ ها و بنزین، رنگ‌پذیری و مقاومت حرارتی بالا، از نیازمندی­ های اصلی پلاستیک­ های به کار رفته در بخش بیرونی خودرو به شمار می­آیند .در این زمینه می­ توان به آلیاژ پلی‌فنیلن‌اکساید و پلی‌آمید به عنوان ضربه‌گیر، کامپاندهای PP (PP+EPDM) و آلیاژ PC/PBT جهت تولید سپر خودرو اشاره کرد.

قطعات پلاستیکی مورد استفاده در موتور خودرو نیز بیش‌تر شامل PP تقویت شده با تالک و الیاف شیشه، پلی‌آمیدهای حاوی الیاف شیشه، پلی‌اترکتون­ها می­ شوند. هم­چنین، اخیراً در کاربردهایی هم­چون واشرها و رینگ­ های پیستون در موتور اتومبیل از آلیاژهای تفلون به جای قطعات فلزی استفاده شده است.

در حوزه­ صنعت خودروسازی، انتظار می­ رود ظاهر و خواص قطعات و سطوح پلاستیکی در مدت طول عمر وسیله­ نقلیه حفظ شود. به همین دلیل و با توجه به قرار گرفتن طولانی مدت این اجزا در معرض تابش UV و نیز پیرشدگی حرارتی، برای تولید کنندگان اصلی قطعات (OEM)، پایدارکننده­ هایی با قابلیت طراحی و فرمولاسیون انعطاف پذیر اهمیت یافته­اند.

شرکت BASF جاذب­ های UV و پایدارکننده­ های نوری ویژه­ای را جهت رفع نیازهای خودروسازان و رویارویی با چالش ­های ذکر شده هم برای قطعات داخلی و بیرونی و هم قطعات مربوط به موتور عرضه کرده است.

Ax

 

Axx

HALS با وزن مولکولی بالا عمل‌کرد برجسته ­ای در پایداری حرارتی در مدت سرویس دهی قطعه ارائه می­ دهد. در ترکیب با آنتی اکسیدانت­ های اولیه، آنها قادر به ارتقای پایداری حرارتی بلند مدت خواهند بود.

AXXX

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

معرفی پایدار کننده های نوری BASF مورد استفاده در فیلم های کشاورزی

استفاده از پلاستیک­ ها در کشاورزی که معمولاً اصطلاح Plasticulture [ترکیبی از دو واژه­ی پلاستیک (plastic) و کشاورزی (agriculture)] به معنی استفاده از پلاستیک­ ها در کشاورزی و پرورش گیاهان و حیوانات) برای آن به کار می­ رود، مستلزم آن است که این محصولات به طور پیوسته در حال مطابقت با روش‌های نوین و در حال تغییر صنعت کشاورزی باشند. طیف وسیع کاربردهای پلاستیک­ ها در کشاورزی [پوشش ­های گل‌خانه، فیلم ­های مالچ (پوششی که از خاک در مقابل عوامل جوی مثل باد و باران محافظت کرده و باعث ارتقای کیفیت و عدم از بین رفتن رطوبت خاک شده، در زمستان از گیاهان در برابر تغییر دمای شدید خاک محافظت می‌کند و جلوی رشد علف­های هرز را نیز می ­گیرد.) و فیلم ­های سیلاژ از پرکاربردترین پلاستیک ­ها در کشاورزی هستند.] تحت تأثیر سه عامل مهمی هستند که به شکل‌دهی بازار پرداخته و محرک نوآوری ­های جدید نیز می ­باشند:

ارتقای بازدهی تولید

افزایش قیمت انرژی و کمبود مواد خام، از جمله بذرها و کودهای شیمیایی، کشاورزان را بر آن داشته تا روش ­های زراعت را به سمت بازدهی بالاتر سوق دهند. پلاستیک ­های کشاورزی، با دوام بالایشان، امکان افزایش بازده تولید را فراهم می­ آورند.

تولید بیش‌تر همراه با استفاده از منابع کم‌تر

جمعیت روبه رشد دنیا و کاهش پیوسته­ مواد خام نیازمند تولید بیش‌تر با استفاده کم‌تر از منابع موجود از جمله آب و زمین ­های قابل کشت (با توجه به تغییرات اقلیمی) است. پلاستیک ­های کشاورزی نقش مهمی در کمک به ارتقای تولید و کیفیت محصول در چنین شرایط دشواری دارند.

عمل‌کرد مؤثر در برابر مواد و روش ­های مورد استفاده در روند تولید محصولات کشاورزی

قوانین و مقررات سخت‌گیرانه ­ای که وضع و اجرای روبه رشدی نیز دارند، نیازمند اتخاذ روش­ های تولید با عمل‌کردی مؤثر و همه جانبه است. روی‌کردهای جدید گندزدایی خاک و محافظت میوه و سبزیجات، منجر به افزایش استفاده از کلر و گوگرد شده است. فیلم­ های کشاورزی باید با چنین شرایط دشواری تطبیق یابند.

محصولات ارائه شده توسط BASF در بازار فیلم ­های کشاورزی

-پایدارکننده­ های نوری BASF برای فیلم ­های گل‌خانه ­ای و تونلی

این دسته از فیلم­ های کشاورزی در معرض تابش و حرارت شدید خورشید و نیز حرارت تولید شده در داخل گل‌خانه، مواد بر پایه­ی گوگرد (موارد مصرف گوگرد در کشاورزی بیش‌تر برای تهیه کودهای فسفاته و تا حدود کم‌تری برای تهیه سولفات آمونیم و سموم دفع آفات است.) و مواد و روش ­های بر پایه­ کلر با هدف ضدعفونی و گندزدایی محصولات، قرار دارند. فیلم­ های با قابلیت محاظت کنندگی پایدار و بادوام علاوه بر کاهش در هزینه­ ها، افزایش تولید و بهبود کیفیت محصولات را در پی دارند. نمونه ­هایی از پایدارکننده­ های نوری آمین با ممانعت فضایی (HALS) شرکت BASF در جدول زیر آورده شده است:

Ax

-پایدارکننده ­های نوری BASF جهت استفاده در فیلم ­های کشاورزی (فیلم مالچ، و سیلاژ)، لوله‌های آبیاری قطره­ای، توری­ ها (توری­ های سایه انداز گل‌خانه ­ای، و توری تهویه)، منسوجات بی‌بافت، و کیسه­ های کشت

فیلم­های قرار گرفته در این گروه فیلم­هایی هستند که در معرض مقادیر کم‌تری UV، گرما، و مواد شیمیایی قرار دارند. بنابراین نیازمند یک پکیج مناسب پایدارکننده هستند که پاسخ‌گوی مقاصد و اهداف متفاوت به کارگیری آن­ها باشد. نمونه­ هایی از پایدارکننده­های نوری آمین با ممانعت فضایی (HALS) شرکت BASF برای چنین کاربردهایی در جدول زیر آورده شده است.

Untitledd

-اثر هم ­افزایی جاذب­ های UV و پایدار کننده ­های نوری BASF

ترکیب HALS و جاذب­ های UV تولید شده در BASF تاثیرات هم افزایی را در جهت بهبود عمل‌کرد و ویژگی­ های فیلم­ های کشاورزی نشان می ­دهد. در شکل زیر پیشنهادات BASF در این زمینه ارائه شده است:

Untitleddd

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

به مناسبت زاد روز حکیم بزرگ بوعلی سینا و روز پزشک: کاربردهای پلیمرها در پزشکی

کاربردهای پلیمرها در پزشکی به مناسبت زاد روز حکیم بزرگ بوعلی سینا و روز پزشک

مقاله حاضر به مناسبت زاد روز حکیم بزرگ بوعلی سینا و روز پزشک به ذکر کاربردهای پلیمرهای مصنوعی از جمله پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌یورتان‌ها، پلی‌آمیدها، پلی‌آکریلات‌ها، پلی‌تترافلورواتیلن، سیلیکون‌ها پلی‌استال و…، پلیمرهای مصنوعی زیست‌تخریب‌پذیر مانند پلی‌لاکتیک‌اسید، پلی‌گلیکولیک‌اسید، پلی‌کاپرولاکتون و… و پلیمرهای طبیعی در حوزه پزشکی می‌پردازد.

 

پلیمرها به دلیل تنوع بسیار زیاد و نزدیک بودن خصوصیات شیمیایی و مکانیکی برخی از آن‌ها به بافت‌های بدن، بیش از سایر مواد در کاربردهای پزشکی مورد توجه قرار گرفته‌اند. از این رو شناخت ساختار، ویژگی‌ها و خواص پلیمرها همچنین کاربردهای آن‌ها در حوزه زیست‌مواد (Biomaterials) از اهمیت بالایی برخوردار است. زیست‌مواد، موادی با ریشه مصنوعی یا طبیعی هستند که برای جای‌گزینی نسوج از دست رفته بدن، ترمیم اعضای از کار افتاده و یا تکمیل عمل‌کرد بافتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که به هر دلیلی قادر به انجام وظیقه خود نباشند. ضمن این که باید حتماً در تماس مستقیم با سلول‌های زنده بدن بوده و با سامانه بیولوژیکی بدن برهم‌کنش داشته باشد. وسایل قلبی-عروقی، وسایل جای‌گزین بافت‌های نرم، سامانه‌های رهایش کنترل شده دارو و داربست‌های مهندسی بافت، از جمله این کاربردها هستند. رگ‌های مصنوعی، دریچه‌های قلبی، قلب مصنوعی، کاشتنی‌های بدن، غضروف، کامپوزیت‌های دندانی، عدسی‌های تماسی، عدسی‌های داخل چشمی، اجزای دستگاه‌های اکسیژن‌رسان، دیالیز و تصفیه خون، پوشش مواد فلزی و سرامیکی، قرص‌ها و کپسول‌های دارویی، نخ‌های بخیه، چسب‌ها و… را می‌توان به عنوان نمونه‌ای از کاربرد مواد پلیمری در پزشکی برشمرد.

مقاله حاضر به مناسبت زاد روز حکیم بزرگ بوعلی سینا و روز پزشک به ذکر کاربردهای پلیمرهای مصنوعی از جمله پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌یورتان‌ها، پلی‌آمیدها، پلی‌آکریلات‌ها، پلی‌تترافلورواتیلن، سیلیکون‌ها پلی‌استال و…، پلیمرهای مصنوعی زیست‌تخریب‌پذیر مانند پلی‌لاکتیک‌اسید، پلی‌گلیکولیک‌اسید، پلی‌کاپرولاکتون و… و پلیمرهای طبیعی در حوزه پزشکی می‌پردازد.

 

پلیمرهای مصنوعی (Synthetic Polymers)

 

پلی‌اتیلن (Polyethylene)

پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE) به دلیل مقاومت سایشی زیاد آن، خزش کم و ضریب اصطکاک پایین به طور گسترده‌ای در کاشتنی‌های ارتوپدی نظیر مفاصل ران و زانو به کار می‌رود. در حال حاضر تحقیقات زیادی در ارتباط با بهبود خواص سایشی UHMWPE با استفاده از عوامل شبکه‌ای کننده خاص نظیر ویتامین E، پرتودهی و تابش پلاسما یا پوشش‌دهی با مواد سرامیکی در حال انجام است. اعتقاد بر این است که ذرات پلی‌اتیلنی جدا شده از کاشتنی، می‌تواند باعث افزایش حجم استخوان گردد.

پلی‌پروپیلن (Polypropylene)

از این پلیمر در پروتزهای مفاصل انگشت و نخ‌های بخیه استفاده می‌شود. مش‌های پلی‌پروپیلنی در ترمیم دیواره شکم در بیماری فتق به کار می‌رود، هر چند که هنوز هم اثرات جانبی این بیماری حل نشده است. علاوه بر این غشاهای پلی‌پروپیلنی در جداسازی سلول‌ها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته‌اند.

پلی‌آکریلات‌ (Polyacrylate)

از جمله خصوصیات PMMA، عبوردهی بسیار بالای نور (۹۲%)، شاخص پراکندگی بالا، خواص ترشوندگی عالی، زیست‌سازگاری بالا و سختی و شکنندگی بیش‌تر در مقایسه با سایر پلیمرها باید اشاره کرد. این پلیمر در لنزهای تماسی سخت (Hard Contact Lenses)، لنزهای داخل چشمی (Intraocular Lenses) سیمان استخوان و مواد ترمیمی دندان استفاده می‌شود. در این میان پلی‌سیانوآکریلات‌ها به جهت خواص چسبندگی مناسب اهمیت زیادی یافته‌اند. برخی از آن‌ها در ترکیب چسب‌های زیستی برای ترمیم اجزای کره چشم مثل قرنیه و شبکیه بررسی شده‌اند. فیلم‌های پلی‌سیانوآکریلاتی نیز به عنوان پوست مصنوعی در پیوندهای عروقی و درمان سوختگی‌های شدید مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. پلی‌آکریلونیتریل سمی و اشتعال‌زا بوده و بنابراین استفاده از آن در پزشکی رایج نیست. پلی‌آکریل‌آمید غیر سمی است ولی مونومر آن می‌تواند بر روی سلول‌های عصبی تأثیر منفی بگذارد. این پلیمر جاذب آب بوده و می‌تواند تشکیل ژل دهد. از پلی‌آکریل‌آمید در تهیه لنزهای تماسی نرم، حجم‌دهنده‌ها، ماهیچه‌های مصنوعی، بیوسنسورها، سامانه‌های رهایش داروی هوشمند و… استفاده شده است.

پلی‌استایرن  (Polystyrene)

از جمله خصوصیات پلی‌استایرن می‌توان به شفافیت خوب و بی‌رنگ بودن، راحتی ساخت، پایداری حرارتی، وزن مخصوص پایین و مدول بالا اشاره کرد. این پلیمر به صورت عمومی در ساخت ظروف کشت سلول، بطری‌های استوانه‌ای، محفظه‌های خلأ و فیلترهای قیف‌دار کاربرد دارند. آکریلونیتریل بوتادی‌ان استایرن (ABS) در ست‌های تزریق و دیالیز خون، انبرک‌ها (بست‌ها)، کیت‌های تشخیصی و… استفاده می‌شود.

پلی‌وینیل کلراید (Polyvinyl Chloride)

ماده‌ای بسیار پرمصرف و مقاوم در برابر آب و آتش به شمار می‌رود. این پلیمر در تهیه ست تزریق خون، ست سرم و… کاربرد دارد.

پلی‌وینیل‌الکل (Polyvinyl Alcohol)

یکی از پرمصرف‌ترین پلیمرهای محلول در آب است و مونومر آن در حالت پایدار وجود ندارد. مزایای این هیدروژل زیست‌سازگاری بالا، عدم سمیت، عدم سرطان‌زایی، سادگی تهیه، دارا بودن محیط آب‌دار و توانایی محافظت از سلول‌ها، داروها، پپتیدها و پروتئین‌ها، توانایی رساندن مواد غذایی به سلول‌ها و انتقال محصولات ایجاد شده توسط آن‌ها امکان اصلاح به کمک لیگاندهای چسبندگی سلولی. محققان بسیاری از PVA جهت تهیه غضروف مصنوعی، منیسک زانو یا دیسک بین مهره‌ای بهره برده‌اند. ترکیب مواد زیادی با پلی‌وینیل الکل برای کاربردهای پزشکی بررسی شده است. پلی‌وینیل‌الکل و پلی‌آکریلیک‌اسید در سامانه‌های حساس به pH، پلی‌وینیل‌الکل و ژلاتین جهت تهیه پچ یا غشا، پلی‌وینیل‌الکل و ابریشم جهت ساخت نخ بخیه، پلی‌‌وینیل‌الکل و پلی‌وینیل ‌پیرولیدین در مهندسی بافت، ترکیب پلی‌وینیل‌الکل با کلاژن و غشاء آمنیون در تهیه قرنیه مصنوعی، پلی‌وینیل‌الکل و نشاسته به عنوان غشا دیالیز و ترکیب پلی‌وینیل‌الکل با پلی‌اتیلن‌گلیکول به منظور کاهش جذب سطحی پروتئین از آن جمله است. استفاده از ترکیب پلی‌وینیل‌الکل و کیتوسان تا کم‌تر از ۵۰% PVA در اصلاح سطح کاتترهای پلی‌یورتانی باعث چسبندگی پروتئین‌ها و فعالیت میکروب‌ها می‌گردد. همچنین از این کامپوزیت در کاربردهای پانسمان زخم نیز می‌توان بهره برد. ترکیب پلی‌وینیل‌الکل و پلی‌کاپرولاکتون در کاهش تجمع سلول‌های التهابی مؤثر بوده است. از ترکیب PVA و گلیسرول به منظور افزایش خون‌سازگاری بهره برده شده است که طی آن با افزایش گلیسرول در ترکیب، به دلیل ممانعت از تماس مستقیم PVA با خون، چسبندگی و جذب پلاکت‌ها به سطح کاهش می‌یابد. از جمله مشکلاتی که محققان در استفاده از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر آب‌گریز نظیر پلی‌کاپرولاکتون یا پلی‌لاکتیک‌-گلیکولیک اسید اشاره نموده‌اند شناور ماندن ساختار پلیمر در محیط کشت سلولی است. علاوه بر این به دلیل عدم جذب محیط کشت توسط داربست، قسمت زیادی از تخلخل‌ها خالی خواهند ماند. این در حالی است که دست‌یابی به توزیع یکنواخت سلول‌های کاشته‌شده درون داربست اهمیت زیادی دارند. یکی از روش‌های غلبه بر این مشکل استفاده از پلیمرهای آب‌دوستی نظیر پلی‌وینیل‌الکل یا پلی‌اتیلن‌اکساید در ترکیب است. از کامپوزیت پلی‌وینیل الکل و پلی‌لاکتیک‌-گلیکولیک‌اسید و کیتوسان داربست زیست‌تخریب‌پذیری برای مهندسی بافت ساخته شده است که زیست‌سازگاری مناسبی از خود نشان داده است. همچنین از ترکیب PVA-PLGA نانوذراتی برای رهایش داروی پاکلیتاکسل جهت درمان گرفتگی شریان بهره برده شده است.

پلی‌آمید (Polyamide)

این مواد که به نایلون‌ معروف هستند در نخ‌های بخیه، رگ‌های مصنوعی استفاده می‌شوند که از جمله مهم‌ترین کاربردهای موفق این مواد در زمینه پزشکی هستند. نایلون‌ها جاذب‌ رطوبت هستند و استحکام خود را در موقع کاشت در محیط درون‌تن از دست می‌دهند. مولکول‌های آبی که به ناحیه بی‌شکل آن حمله می‌کنند به عنوان نرم‌کننده عمل می‌نمایند. آنزیم‌های پروتئولیتیک نیز از طریق حمله به گروه آمید در هیدرولیز پلیمر نقش مهمی دارند. پروتئین‌ها نیز حاوی گروه پپتیدی (آمید) در طول زنجیره‌های مولکولی خود هستند و آنزیم‌های پروتئولیتیک می‌توانند به آن‌ها حمله کنند.

پلی‌اتیلن‌ترفتالات (Polyethylene Terephthalate)

پلی‌استرهایی مانند پلی‌اتیلن‌ترفتالات (PET) به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی بی مانند، به طور گسترده‌ای در کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. PET پلی‌استریست که از آن در ساخت پیوند رگ مصنوعی، نخ‌های بخیه و توری‌ها، دریچه‌ها محفظه کاتتر و فیلتر استفاده می‌گردد.

پلی‌استال (Polyoxymethylene)

یک پلی‌اتر است و معمول‌ترین پلی‌استال‌ها از فرم‌آلدئید به دست آمده که به نام پلی‌اکسی‌متیلن شناخته می‌شود. پلی‌استال معمولاً چقرمه، محکم، با مقاومت بالا نسبت به خزش، خستگی و مواد شیمیایی هستند و ضریب اصطکاک کمی دارد. از پلی‌استال‌ها در تحقیقاتی نظیر تهیه مفاصل زانو یا ران و لت دریچه قلب مصنوعی استفاده شده است.

پلی‌سولفون  (Polysulfone)

پلی‌سولفون خانواده‌ای از پلیمرهای گرمانرم است. از این مواد به دلیل چقرمگی و پایداری در دماهای بالا شناخته می‌شوند. پایداری حرارتی بالا به دلیل گروه‌های جانبی حجیم، بی‌شکل، پایداری شیمیایی، عدم پایداری در مقابل حلال‌های قطبی نظیر کتون‌ها، شفافیت، استحکام بالا، انعطاف‌پذیری و مقاومت ضربه خوب به دلیل حضور اکسیژن و سولفور در زنجیر اصلی مولکولی، خزش کم و استحکام کششی بالا از خصوصیات مهم این پلیمر محسوب می‌شود. تهیه غشاها از پلی‌سولفون با خواص تکرارپذیر و اندازه تخلخل قابل کنترل به سادگی امکان‌پذیر است. از این غشاها در کاربردهای جداسازی خون (همودیالیز) آب یا مواد زائد استفاده می‌شود. همچنین به دلیل مقاومت حرارتی بالا، پلی‌سولفون در کاربردهایی که نیاز به سترون شدن تحت بخار و اتوکلاو باشد، گزینه مناسبی محسوب می‌شود.

پلی‌کربنات (Polycarbonate)

این گروه از مواد در مواقعی که نیاز به مقاومت ضربه بالا، مقاومت حرارتی زیاد و خواص نوری مناسب باشد، به کار می‌روند. در عدسی‌ها، عینک‌های طبی و ایمنی و… از پلی‌کربنات‌ها استفاده می‌شود. پلی کربنات‌ را می‌توان با اکثر روش‌ها (گاز اتیلن اکساید، پرتو گاما و اتوکلاو) سترون نمود. از این ماده در تهیه محفظه‌های مقاوم برای غشاهای دستگاه همودیالیز، دستگاه اکسیژن‌رسان، کاتترها، لوله‌ها، وسایل در تماس با خون و تزریق، بهره برده می‌شود.

سیلیکون (Silicone)

مهم‌ترین خواص سیلیکون‌ها شامل پایداری حرارتی، آب‌گریزی، مقاومت بالا در برابر اکسیژن، اَزُت و نور خورشید، انعطاف‌پذیری، عایق الکتریکی، ضد چسبنده، غیر سمی، واکنش شیمیایی کم و نفوذپذیری بالای گاز است. سیلیکون‌های تک‌جزئی با جذب رطوبت از محیط، شکل می‌گیرند. به دلیل خصوصیات این ماده، از آن در تهیه وسایل کمک شنوایی جهت جلوگیری از نفوذ اصوات استفاده می‌شود. در کاربردهای پزشکی به طور وسیعی از ترکیبات سیلیکونی بهره برده می‌شود. به عنوان مثال در لوله‌های دیالیز و انتقال خون، ریه‌های مصنوعی، کاتترها، کاشتنی‌های مصنوعی در بدن، وسایل جلوگیری از بارداری، گونه مصنوعی، عدسی‌های مصنوعی و… کاربرد دارند. در گذشته از سیلیکون برای تهیه مسدودکننده دریچه قلب مصنوعی توپ و قفس استفاده می‌شد که به دلیل تورم آن و تغییر اندازه کاربرد آن در این زمینه کاهش یافت.

پلی‌دی‌متیل‌سیلکوسان مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین پلی‌سایلوکسان در پزشکی است که از جمله خواص آن طول بسیار بالا در دمای محیط، عایق الکتریکی بسیار خوب، مقاومت در برابر ازن، نفوذپذیری بسیار بالا در برابر گازها، مقاومت شیمیایی بالا، ضریب اصطکاک کم ۷۵% و انعطاف‌پذیر بالا، خون‌سازگاری بالا، سمیت بسیار کم، پایداری حرارتی کم، پایداری طولانی مدت در شرایط بدن، آب‌گریزی بالا. از این پلیمر در پمپ‌های خون، پوشش ضربان‌سازهای قلبی، بیرون‌کش‌های آب، عدسی تماسی، پوست مصنوعی، دستگاه‌های اکسیژن‌دهنده، چسب‌‌های پزشکی، مفاصل انگشت‌ها، حلزون‌های شنوایی، کاتترها، پروتزهای زیبایی صورت و بینی و… بهره برده می‌شود.

پلی‌یورتان (Polyurethane)

این گروه از مواد دارای استحکام کششی بالا، چقرمگی، مقاومت با سایش، مقاومت در برابر تخریب و زیست‌سازگاری هستند که مجموعه این خواص آن‌ها را به یکی از مهم‌ترین گروه‌ها برای استفاده در ساخت وسایل قابل کاشت در بدن تبدیل نموده است. پلی‌یورتان‌ها در کاشتنی‌های طولانی و کوتاه مدت زیست‌پایدار و زیست‌تخریب پذیر با محصولات تخریب زیست‌سازگار مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد به دلیل داشتن بار سطحی منفی، آب‌گریزی و مورفولوژی مناسب (از جهت صافی سطح) خون‌سازگاری بالایی دارند و این امر باعث شده است که از آن‌ها در ساخت کاشتنی‌های قلبی-عروقی استفاده شود. از مهم‌ترین کاربردهای این مواد می‌توان به بطن چپ مصنوعی قلب، بالون‌های داخل آئورتی، پوشش لید ضربان‌سازها، دریچه‌هایقلب مصنوعی، غشاهای همودیالیز و … اشاره نمود. طیف گسترده خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی پلی‌یورتان‌ها سبب شده است که این گروه از پلیمرها کاربردهای وسیعی در مهندسی بافت و سامانه‌های نوین رهایش دارو نیز بیایند.

پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر  (Biodegradable Polymers)

پلی‌لاکتیک‌اسید و پلی‌گلیکولیک‌اسید  (Polylactic Acid, Polyglycolic acid)

پلی‌استرهای خطی لاکتیک و گلیکولیک اسید برای بیش‌تر از سه دهه است که در کاربردهای مختلف پزشکی استفاده می‌شوند. در زمینه رهایش کنترل شده داروها، تحقیقات زیادی به آن‌ها اختصاص داده شده است. این پلیمرها برای انتقال استروئیدها، عوامل ضد سرطانی، پپتیدها و پروتئین‌ها، آنتی‌بیوتیک‌ها و واکسن‌ها به کار می‌روند. ترکیبات قابل تزریق حاوی میکرواسفری‌های پلیمری لاکتید و گلیکولیک در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب نموده‌اند.

پلی‌کاپرولاکتون (Polycaprolactone)

بررسی زیست‌سازگاری این پلیمر آن را به عنوان یک پلیمر غیر سمی و بافت سازگار با محصولات تخریبی زیست‌سازگار معرفی نموده‌ است. در مواردی از PCL به عنوان بست‌های تخریب‌پذیر جهت نزدیک نمودن لبه‌های زخم استفاده می‌شود. از پلی‌کاپرولاکتون DL در تهیه پلی‌یورتان‌های زیست‌تخریب‌پذیر بهره برده شده است که پلیمر مذکور برای استفاده در مهندسی بافت غضروف و پوست بررسی شده است.

پلی‌ارتواسترها (Polyorthoester)

این مواد دسته دیگری از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر هستند که برای کاربردهایی نظیر رهایش دارو در چشم، درمان سوختگی‌ها، کنترل درد پس از عمل و کاربردهای ارتوپدی آزمایش شده‌اند. پلی‌ارتواستر در مقایسه با پلی‌لاکتیک اسید سبب افزایش رشد استخوان می‌گردد.

پلیمرهای طبیعی  (Natural Polymers)

پلیمرهای طبیعی پلیمرهایی هستند که توسط سامانه های بیولوژیکی مانند میکروارگانیسم ها، گیاهان و حیوانات تولید می‌شوند. پلیمرهای طبیعی مصارف ریادی دارند که از چمله آن ها می‌توان به چسب زخم، ماده جاذب، تهیه لوازم آرایشی، رهایش دارو داربست‌های پزشکی، نخ‌های بخیه قابل جذب، پانسمان‌ها، و زخم‌پوش‌ها، ترمیم بافت دهان، غضروف، تاندون، لیگامنت، عصب، رگ، افزایش بافت نرم، انتقال دارو، کاشتنی‌های دندانی، پوست مصنوعی، بازسازی استخوان، عدسی‌های تماسی، رهایش کنترل شده دارو و کپسوله کردن تولیدات نساجی اشاره کرد. از آنجایی که پلیمرهای طبیعی در مقایسه با پلیمرهای صنعتی سازگاری محیطی بهتری دارند تلاش‌های بیش‌تری برای کاهش قیمت آن‌ها باید صورت بگیرد، زیرا پلیمرهای طبیعی موجود دو تا پنج برابر، گران‌تر از پلیمرهای مصنوعی می‌باشند.

آزمون‌های زیست سازگاری

(in vitro)  آزمون‌های خارج بطنی

(Cytotoxicity)  سمیت

(Blood Compatibility) خون سازگاری

(in vivo) آزمون‌های داخل بطنی

کاشت کوتاه‌مدت

کاشت بلندمدت

 آزمون‌های خارج بطنی مقدمه و پیش‌نیاز آزمون‌های داخل بطنی هستند.

 

Axx

Ax

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

پایدارکننده‌های نوری (Light Stabilizers) – ساز و کار عمل کرد آن ها و معرفی برندهای معتبر در این حوزه

پایدارکننده‌های نوری (Light Stabilizers)

تثبیت‌کننده های نور و جاذب UV برای جلوگیری از تخریب پلیمر

قرار گرفتن در معرض نور خورشید و برخی از نورهای مصنوعی می‌تواند اثرات نامطلوبی بر استحکام و دوام مواد پلاستیک داشته باشد. اشعه ماوراء بنفش می‌تواند پیوندهای شیمیایی را در یک پلیمر تجزیه کند. به این فرآیند، تخریب نوری گفته می‌شود. به طور کلی، پلیمرها در حضور نور خورشید کیفیت خود را از دست می‌دهند که منجر به تَرَک‌خوردگی (cracking)، شکنندگی (embrittlement)، گچی شدن، تغییر رنگ، یا کاهش خواص مکانیکی نظیر استحکام کششی، ازدیاد طول، و استحکام ضربه می‌شود. تخریب نوری در نتیجه قرار گرفتن در معرض نور ماوراء بنفش در طول موج ۴۰۰-۲۹۰ نانومتر اتفاق می‌افتد. طول موج‌های مختلف بسته به پلیمر می‌تواند انواع مختلفی از تخریب ایجاد کند. مواد شیمیایی مخصوصی به نام پایدارکننده نور یا تثبیت‌کننده اشعه ماوراء بنفش (Ultraviolet) مانع از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی‌ای می‌گردند که در اثر نور منجر به تخریب پلیمر می‌شوند. پایدارکننده‌های نوری جهت محافظت از پلیمرها و مواد دیگر در برابر تخریب دراز مدت در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش استفاده می‌شود که این اشعه‌های UV می‌تواند ناشی از اشعه خورشید یا لامپ‌های فلورسنت باشند. تخریب ناشی از تابش منجر به مشاهده اثرات نامطلوب در مواد پلیمری می‌شود که  شامل تغییر رنگ در ظاهر (تغییر رنگ و یا تغییر در براقیت قطعه)، تضعیف خواص مکانیکی و ایجاد نقص‌ و ترک در پلیمر می‌باشد. پایدارسازی پلیمر می‌تواند توسط استفاده از افزودنی‌هایی که اشعه UV را جذب می‌کنند؛ رخ دهد، در حالی که از جذب آن توسط مولکول‌های پلیمر جلوگیری می‌کند، از طریق افزودنی‌هایی که پراکساید رو تجزیه می‌کنند، یا از طریق quencherها که از کروموفورها انرژی می‌پذیرند و آن را به گرما تبدیل می‌کنند. تثبیت‌کننده‌های نوری از طریق چند ساز و کار مختلف می‌توانند موجب پایداری پلیمرها شوند. در ساز و کار اول پایدارکننده پرتو را جذب کرده و با انرژی کم‌تر پس می‌دهد. در روش دیگر فرونشاندن ماکرومولکول برانگیخته شده به سطح انرژی بالاتر می‌باشد و انرژی به صورت گرما تلف می‌شود.

Ax

یک راه حل مؤثر برای جلوگیری از تجزیه شدن پلیمر وجود دارد: استفاده از تثبیت‌کننده‌های نور. از معتبرترین شرکت‌های تولیدکننده‌های پایدارکننده‌های می‌توان به شرکت BASF، Exxonmobil، ADEKA، Clariant، Byk، Evonik، Croda، Sabo، Lanxess، Kelioil، Dow، Mitsui Chemicals اشاره کرد. با توجه به طول موجی که پلاستیک را در معرض تخریب قرار می‌دهد پایدارکننده‌ها را متناسب با آن انتخاب می‌کنند. خواص دیگر مانند سهم آن‌ها در رنگ اولیه، پایدارکنندگی رنگ و پایداری آن‌ها در حین فرآورش در دماهای بالا، حد انتظار از عمر محصول نهایی، فراریت، خارج نشدن از محصول، قیمت و سمی نبودن می‌باشد. از دیگر کاربردهای جذب‌کننده‌های UV می‌توان به بسته‌بندی‌های پلاستیکی برای محافظت از محتوای بسته حساس از اثرات مضر تابش UV اشاره کرد.

پایدارکننده‌های نوری در حوزه‌های مختلفی مانند صنایع کشاورزی، فیلم‌های گل‌خانه‌ای، صنایع الکترونیک، پوشش‌های خودرویی، پوشش پلاستیکی، پوشش چوب، چسب‌ها، صنایع ساختمان، لوله و اتصالات، صنایع نساجی و الیاف، صنایع آریشی، بهداشتی و دارویی و… کاربرد دارند. انتخاب پایدارکننده نوری مناسب و بهینه بستگی به نوع پلیمر، ضخامت، استفاده از رنگ‌دانه‌ها و سایر مواد افزودنی و البته طول عمر مورد انتظار در یک محیط مشخص دارد. شرکت بازرگانی فراپلیمرشریف آماده ارائه هر گونه مشاوره در تهیه مواد و ارائه انواع مختلف پایدارکننده‌های نوری مورد نیاز شما برای استفاده در صنایع مربوط می‌باشد.

چه عواملی باعث تخریب پلیمر می‌شود؟

صرفاً اشعه ماوراء بنفش طیف خورشیدی انرژی کافی برای تخریب یک پلیمر دارد. طبق قانون اول فتوشیمی، نور باید توسط یک ماده شیمیایی جذب شود تا یک واکنش فتوشیمیایی رخ دهد. پلی‌الفین‌ها به دلیل ناخالصی‌های موجود در پلیمر، اشعه ماوراء بنفش را جذب می‌کنند، محصولات اکسیداسیون که در هنگام فرآورش یا مواد افزودنی و رنگدانه های مورد استفاده در فرمولاسیون یک محصول نهایی ایجاد می شوند. از طرف دیگر سایر پلیمرها مانند پلاستیک‌های مهندسی و لاستیک‌ها به دلیل ساختار شیمیایی ذاتی خود، اشعه ماوراء بنفش را نیز جذب می‌کنند (به عنوان مثال پلی‌استایرن، پلی‌استر و …)

تثبیت‌کننده های UV و Light چگونه کار می‌کنند؟

برای خنثی کردن این اثرات مضر در عملکرد پلاستیک ، طیف گسترده‌ای از تثبیت‌کننده‌های UV طراحی شده برای حل مشکلات تخریب مرتبط با قرار گرفتن در معرض نور خورشید است. اگرچه انواع مختلفی از تثبیت‌کننده‌های ماوراء بنفش را می‌توانید پیدا کنید اما می‌توان آن‌ها را به دو دسته کلی طبقه بندی کرد:

جذب کننده نور ماوراء بنفش (UVA)

تثبیت‌کننده های نور آمینه با ممانعت فضایی (HALS)

جذب‌کننده‌های نوری اشعه فرابنفش برای به تأخیرانداختن تخریب نوری

UVA ها فرآیند تخریب را به طور ترجیحی از طریق جذب اشعه مضر فرابنفش کُند می‌کنند و آن را به عنوان انرژی حرارتی هدر می‌دهد.

Ax

جذب اشعه ماوراء بنفش نور توسط قانون لامبرت بیر انجام می‌شود:

مقدار جذب= ضریب جذب مولی * غلظت* طول مسیر

برای به دست آوردن یک جذب بهینه و در نتیجه به طور مؤثر در کاهش تجزیه نوری، لازم است که غلظت‌های زیادی از جاذب‌ها و ضخامت پلیمر کافی وجود داشته باشد. بنابراین جذب کننده اشعه ماوراء بنفش در موارد زیر مؤثر است:

در محافظت از توده پلیمر

در محافظت از محتوا در هنگام بسته‌بندی فیلم یا بطری استفاده می‌شود

در محافظت از مواد افزودنی دیگر که نسبت به نور ماوراء بنفش حساس‌تر هستند (به عنوان مثال رنگ‌دانه‌ها و بازدارنده های شعله)

در ماتریس‌های پلیمری جاذب اشعه ماوراء بنفش مانند پلی‌استایرن، پلی‌استرها و غیره.

اما آنها در محافظت از سطوح مویه‌زایی (Crazing) و مواد بسیار نازک مانند فیلم/الیاف، کم‌تر مؤثر هستند.

طبقه‌بندی پایدارکننده‌های نوری به صورت ذیل است:

جذب‌کننده‌های اشعه فرابنفش (UV Absorbers)

جاذب‌های UV به عنوان فیلترهای نوری عمل می‌کنند؛ آن‌ها نور UV را جذب می‌کنند و انرژی اضافی را به عنوان گرما آزاد می‌کنند. وسیع‌ترین جاذب‌های UV مصرفی ۲-Hydroxybenzophenones, 2-Hydroxyphenylbenzotriazoles, Organic Nickel Compounds و  Hindered Amine Light Stabilizers (HALS)می‌باشند. سایر افزودنی‌های نظیر دوده و رنگ‌دانه‌های (pigment) خاص (برای مثال اکسید تیتانیوم، اکسید روی) می‌تواند به عنوان جاذب‌های UV در کاربردهای خاص به کار رود جایی که رنگ و فقدان شفافیت اهمیتی ندارد.

عمل جاذب UV نسبتاً ساده است، از آنجایی که جاذب UV با اولین مرحله فرآیند فوتواکسیداسیون از طریق جذب اشعه مضر UV (300-400 نانومتر)، قبل از این که اشعه UV به گونه‌های فوتوکرمیک فعال در مولکول پلیمر برسد، برهم‌کنش دارد. بنابراین انرژی به شکلی که منجر به حساس شدن به نور نشود، از بین می‌رود. یک جاذب اشعه ماوراء بنفش باید سبک باشد، زیرا در غیر این صورت در واکنش‌های پایدارسازی از بین می‌رود. یک فرآیند بسیار متداول برای اتلاف انرژی، تبدیل اشعه ماوراء بنفش مضر به اشعه مادون قرمز بی‌ضرر یا گرما است که از طریق ماتریس پلیمر اتلاف می شود. کربن‌بلاک یکی از مؤثرترین و متداول‌ترین جاذب‌های سبک مصرفی است و نیز اکسید تیتانیوم روتیل است که در دامنه ۳۰۰-۴۰۰ نانومتر مؤثر است اما در برد UVB با طول موج بسیار کوتاه زیر ۳۱۵ نانومتر خیلی مفید نیست. فعالیت بسیاری از ترکیبات هیدروکسی‌آروماتیک به عنوان پایدارکننده‌های UV برای چند پلیمر گزارش شده است. این به دلیل عمل فیلترینگ آن‌هاست که به خصوصیات جذبشان بستگی دارد. هیدروکسی بنزوفنون (Hydroxybenzophenone) و هیدروکسی فنیل بنزوتریازول (hydroxyphenylbenzotriazole)، پایدارکننده‌های UV آروماتیک شناخته شده هستند که مزیت مناسب بودن برای کاربردهای خنثی یا شفاف را دارا می‌باشند. اما هیدروکسی فنیل بنزوتریازول در قطعات نازک زیر ۱۰۰ میکرون بسیار مفید نیست. سایر جاذب های ماوراء بنفش شامل اکسانیلیدهای (oxanilides) پلی‌آمیدها ، بنزوفنون‌های PVC (benzophenones) و بنزوتریازول‌ها (benzotriazoles) و هیدروکسی‌فنیلتریازین‌ها (hydroxyphenyltriazines) برای پلی‌کربنات هستند.

ترکیبات هیدروکسی آروماتیک اغلب به عنوان جاذب کلاسیک شناخته می‌شوند زیرا در ابتدا برای جذب بخش ماوراء بنفش طیف نور خورشید در محدوده ۲۹۰-۴۰۰ نانومتر، یعنی منطقه‌ا‌ی که برای اکثر سامانه‌های پلیمری تعیین کننده است، طراحی شده‌اند.

به عنوان مثال، Avobenzones انرژی جذب شده را توسط ساز و کاری که شامل تشکیل برگشت‌پذیر یک حلقه‌ دارای ۶ پیوند هیدروژنی است، از بین می‌برد. دو شکل تاتومری در حال تعادل با هم یک مسیر آسان برای غیرفعال کردن حالت برانگیخته ناشی از جذب نور فراهم می‌کنند.

Ax

سردکننده‌های ناگهانی (Quenchers)

quencherها مولکول‌هایی هستند که انرژی را از کروموفور حالت برانگیخته شده، می‌پذیرد. کروموفور، بعد از انتقال انرژی‌اش به حالت پایه خود یعنی حالت انرژی پایدار برمی‌گردد. Quencher‌ها انرژی را همانند گرما، فلورسانس یا فسفرسانس از بین می‌برند، این روشی است که منجر به تخریب پلیمر نمی‌شود. بیش‌ترین quencherهای به کاربرده شده کمپلکس‌های نیکل نظیر [۲,۲′-thiobis(4-octylphenolato)-n-butylamine nickel (II)] و نمک‌های نیکل تیوکربنات و کمپلکس‌های نیکل با فسفات‌های فنل آلکیلاتی هستند. quencherها اغلب در ترکیب با جاذب‌های UV استفاده می‌شوند.

این ترکیبات قادر به غیرفعال کردن حالت‌های برانگیخته (تک و یا سه گانه) از گروه‌های کرومفوریک موجود در یک پلیمر قبل از وقوع جداشدگی پیوند هستند. در مقایسه با جاذب ها ، کوکنرها نیازی به جذب زیاد در طول موج بحرانی برای تخریب پلیمر ندارند.

quenching یک فرآیند دو قطبی است که توسط یک سینتیک بسیار سریع مشخص می شود. به عبارت دیگر quench کردن یک فرآیند نفوذ کنترل شده است و تنها در صورتی که حساس‌کننده سه تایی نیمه عمر طولانی داشته باشد و نیز عامل quench‌ کننده قابلیت نفوذپذیری آزادانه داشته باشد در محافظت از پلیمر مؤثر خواهد بود. واکنش quenching ممکن است با یک واکنش ساده نشان داده شود، در شکل زیر نشان داده شده است. که دهنده برانگیخته شده (D*) (یک گروه کرومیک برانگیخته شده در یک پلیمر، که می‌تواند عهده‌دار برای شروع تخریب نوری باشند) توسط مولکول پذیرنده (quencher) (A) غیر فعال می‌شود.

Ax

توسعه کمپلکس‌های فلزی، به خصوص آن‌هایی که بر پایه نیکل هستند، منجر به ترکیباتی با ضریب خاموشی نسبتاً پایین در نزدیک ناحیه فرابنفش شدند و در عین حال اغلب از نظر عمل‌کرد برتر هستند.

کی‌لیت‌ها (چنگاله‌ها)ی نیکل  quench کننده‌های بسیار مؤثر در حالت سه گانه گروه‌های کربونیل در پلی‌الفین‌ها هستند. این کلات‌ها برای پایدارسازی نوری پلی‌ایزوبوتیلن، پلی‌بوتادین و نیز پلی‌استایرن آزمایش شده‌اند. پایدارکننده‌های نوری آمین ممانعت شده (HALS) پایدارکننده حرارتی طولانی مدت هستند که از طریق به دام انداختن رادیکال‌های آزاد تشکیل شده در حین اکسیداسیون نوری مواد پلاستیک عمل می‌کند و بنابراین فرآیند تخریب نوری را محدود می‌کند. توانایی HALS برای ربایش رادیکال‌های ایجاد شده توسط جذب اشعه UV با تشکیل رادیکال‌های نیتروکسیل (nitroxly) از طریق یک فرآیند معروف چرخه دنیسوف (Denisov Cycle) تشریح می‌شود. به طور کلی پذیرفته شده است که در طول تابش UV و در حضور اکسیژن (هوا) و رادیکال‌ها (R•)، پیپریدین ممانعت شده (piperidine)، (برای مثال ۲,۲,۶,۶- tetramethyl piperidine، که ساده‌ترین ترکیب مدل برای HALS است) رادیکال‌های پیپریدین ممانعت شده طبق شکل زیر را تولید می‌کند.

Ax

اگرچه تفاوت‌های ساختاری گسترده‌ای در محصولات HALS به صورت تجاری وجود دارد، همه ساختار حلقه ۲،۲،۶،۶-تترامتیل‌پیپریدین را به اشتراک می گذارند. HALS برخی از بیش‌ترین پایدارکننده‌های UV چیره برای طیف گسترده‌ای از پلاستیک‌ها هستند. برای مثال، HALS امکان رشد پلی‌پروپیلن در صنعت خودرو را فراهم کرده است. در حالی که HALS در پلی‌الفین‌ها، پلی‌اتیلن و پلی‌اورتان بسیار مؤثر است، در PVC مفید نیست. از آنجایی که پایدارکننده‌های نوری طبق ساز و کارهای مختلفی رفتار می‌کنند، آن‌ها اغلب با افزودنی‌های جاذب UV با خاصیت هم‌افزایی ترکیب می‌شوند. برای مثال بنزوتریازول‌ها (benzotriazoles) اغلب با HALS ترکیب می شوند تا از سامانه‌های رنگ‌دانه (pigment) در برابر محو شدن و تغییر رنگ در برابر محو شدن و تغییر رنگ محافظت کنند.

پایدارکننده‌های نوری آمینی با ممانعت فضایی (HALS) برای مهار تخریب پلیمر

HALS ها پایدارکننده‌های نوری بسیار کارآمد برای پلیمرها و خصوصاً پلی الفین ها است. آن‌ها اشعه ماوراء بنفش را جذب نمی‌کنند، اما در جهت جلوگیری از تخریب پلیمر عمل می‌کنند. سطح قابل توجهی از تثبیت در غلظت‌های نسبتاً کم حاصل می‌شود. راندمان بالا و طول عمر HALS ناشی از یک فرآیند چرخه‌ای است که در آن HALS به جای مصرف در طی فرآیند تثبیت، بازسازی می شود.

بدین ترتیب HALS هستند:

در کاربردهای با مساحت سطحی بالا مانند فیلم و الیاف بسیار مؤثرند.

مؤثرترین ماده افزودنی برای تثبیت نور پلی‌الیفین‌ها

همچنین تثبیت‌کننده‌های حرارتی بسیار مؤثر برای عمر طولانی‌تر خدمات مواد پلی‌الفین

 

رباینده‌های رادیکال آزاد (Free Radical Scavengers)

این دسته از مواد شبیه آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه هستند که جهت مهار اکسیداسیون حرارتی به کار می‌روند. آن‌ها با رادیکال‌های آزاد در مواد پلاستیکی واکنش می‌دهند، در حالی که آن‌ها را به سمت محصولات پایدار و غیر فعال احیا می‌کنند. کاربرد HALS عمدتاً به عنوان رباینده رادیکال، اگرچه آن‌ها می‌توانند ساخته شده باشند تا به عنوان quencherها و تجزیه‌کننده های پراکساید عمل کنند. HALS در طیف گسترده‌ای از وزن مولکولی موجود است. آن‌ها فراریت کم و پایداری خوبی را در دماهای بالا نشان می‌دهند. آن‌ها می‌توانند حفاظت سطح را فراهم کنند و می‌توانند به تنهایی یا در ترکیب با جاذب‌های UV یا quencherها استفاده شوند. مقادیر استفاده بستگی به ضخامت بستر، رنگ‌دانه موردنیاز و الزامات کاربرد دارد، به طور کلی از محدوده ۱/۰% تا ۵/۱% متغیر است.

غربال‌کننده‌های اشعه فرابنفش (UV screeners)

غربال‌کننده‌های ماوراء بنفش موادی هستند که می‌توانند نور آسیب‌زننده از سطح پلیمر را منعکس کنند. بعضی مثال‌ها عبارتند از ایجاد پوشش‌های (از طریق رنگ‌ کردن یا روکش با قلزات) روی سطح و یا وجود یک رنگ‌دانه با خاصیت بازتاب بالای اشعه UV هستند. از آنجا که رنگدانه‌ها به عنوان مواد افزودنی بسیار جاذب عمل می کنند، پدیده‌های فوتوکسیداتیو عمدتاً به سطح نمونه‌ها محدود می‌شوند.  رنگدانه‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

رنگ‌دانه‌های معدنی: دی‌اکسید تیتانیوم، اکسید روی، اکسید آهن (قرمز، اکسید کروم و…

رنگ‌دانه‌های ارگانیک: آبی‌ها و سبزهای فتالوسیانین (phthalocyanine)، قرمزهای کیناکریدون (quinacridone)، بنفش کاربازول (carbazole)، آبی اولترا مارین (ultramarine).

رنگدانه‌های معدنی به طور گسترده‌ای برای اشیاء تزئینی و علامت‌گذاری رنگی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما برای پایدارسازی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. به طور کلی رنگدانه های سفید بازتاب بهتری در منطقه ۳۰۰-۴۰۰ نانومتر از رنگدانه های رنگی دارند. همیشه بین پلیمر و رنگدانه هم افزایی خوبی وجود ندارد ، بنابراین مطابقت باید به درستی در نظر گرفته شود.

اثر هم‌افزایی UVA و HALS برای افزایش پایداری نور

در برخی از کاربردها، ترکیبی از UVA و HALS تعامل هم افزایی ایجاد می‌کند که ممکن است پایداری نور یک ماده پلاستیکی را تقویت کند. سایر مواد افزودنی همچنین می‌توانند اهمیت خود را در عمل‌کرد پایداری نور سیستم UVA – HALS و خصوصاً بسته تثبیت‌کننده فرآیند داشته باشند. انواع جاذب‌های ماوراء بنفش و HALS برای پاسخ‌ گویی به نیازهای کاربردی پلیمری و کاربردهای خاص توسعه یافته‌اند. محصولات با وزن مولکولی بالا برای پرداختن به موضوعاتی مانند فراریت و مهاجرت تثبیت‌کننده‌های نور تجاری شدند.

ارزیابی پایداری اشعه ماوراء‌بنفش

دقیق‌ترین آزمایش پایداری UV استفاده از ماده در محیط استفاده نهایی در نظر گرفته شده در سراسر یک دوره زمانی است. از آنجا که آزمایش در فضای باز خیلی طولانی طول می کشد، در حالی که آزمایش با استفاده از منابع نوری مصنوعی (لامپ قوس زنون، لامپ کربن آفتاب، لامپ قوس جیوه) شتاب‌یافته می‌شود، رایج است. زنون فیلتر شده به دقیق‌ترین شکل توزیع انرژی طیفی از نور خورشید را تولید می‌کند، در حالی که منابع نوری با انتشار قابل توجه زیر ۲۹۰ نانومتر می‌توانند نتایج متفاوتی نسبت به نتایج به دست آمده در هوازدگی طولانی مدت در فضای باز داشته باشند. آزمایش‌های شتاب‌یافته شده می‌توانند اثربخشی HALS را به دلیل میزان بسیار زیاد اشعه ماوراء بنفش تولید شده کم‌تر از میزان واقعی تخمین می‌زنند.

در چند دهه گذشته انواع جدیدی از وسایل هوازدگی مصنوعی ایجاد شده است از جمله آن‌هایی که شدت اشعه ماوراء بنفش زیادی را از لامپ‌های فلورسنت با میعان آب در نمونه‌های آزمایش ترکیب می‌کنند (QUV ، UVCON) آزمون‌های هوازدگی شتاب‌یافته برای بررسی تکرارپذیری، شرایط کنترل شده و بررسی فرمول‌بندی بسیار عالی هستند در حالی که آزمون‌های انجام شده در هوای آزاد کمک به بررسی محصولات در شرایط نزدیک به محیط واقعی می‌کند.

از پایدارکننده‌های نوری جهت محافظت از پلاستیک در برابر آفتاب و در معرض هوا استفاده می‌شود. برای مثال پلی‌الفین‌ها در معرض نورUV ، O2، رطوبت و گرما هستند و در نتیجه شکنندگی پلیمر، خراش سطح، تغییر رنگ و خرابی محصول ایجاد می‌شود. این دسته از مواد معمولاً حاوی تثبیت‌کننده نور آمینه (HALS) مانند Tinuvin 622، Tinuvin 765 و Chimasorb 944 می‌باشند. در واقع تخریب نوری تخریب یک مولکول قابل تجزیه نوری ناشی از جذب فوتون ها است، به ویژه آن طول موج‌هایی که در نور خورشید یافت می‌شود مانند تابش مادون قرمز، نور مرئی و نور ماوراء بنفش. پایداری نوری پلیمرها شامل مهار یا به تأخیر انداختن فرآیندهای فوتوشیمیایی (عمدتاً فوتواکسیداسیون) در پلیمر و پلاستیک‌ها از طریق کاهش سرعت نور آغازی و یا کاهش در طول زنجیره سینتیکی مرحله انتشار ساز و کار فوتواکسیداسیون می‌شود. پایدارکننده‌های نوری مواد افزودنی به پلاستیک و مواد پلیمری هستند که از فرآیند مخرب فوتوشیمیایی و واکنش ناشی از تشعشع موجود در نور خورشید جلوگیری می‌کنند.

جدول مربوط به طبقه‌بندی پایدارکننده‌های نوری از لحاظ تجاری 

Table

در ادامه مباحث به بیان کاربرد پایدارکننده‌های نوری در صنایع مختلف و معرفی گریدهای مرتبط با آن صنعت پرداخته می‌شود.

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

‌شرکت پلیمر آریاساسول موفق شد گرید لوله با نام تجاری +HEX4460 PE80 را برای اولین بار در صنعت پتروشیمی کشور به تولید برساند.

پتروتحلیل-رئیس انجمن تولیدکنندگان لوله و اتصالات پلی اتیلنی کشور خبر داد: محصول جدید پلی اتیلن سنگین گرید لوله PE80 پلاس آریاساسول با نام تجاریHEX4460 ، کلیه آزمون های فنی را با موفقیت پشت سر گذاشت.

صحاف امین، رئیس این انجمن درخصوص محصول جدید پلی اتیلن سنگین گرید لوله PE80 پلاس(PE80+) شرکت پلیمر آریاساسول اظهار داشت: برای نخستین بار در کشور یک محصول PE80، مدت بیش از یک هزار ساعت آزمون رشد آهسته ترک (SCG) را پشت سر گذاشته و به سطح کیفی بالاتری از محصول PE80 موجود در بازار رسیده است.

صحاف امین افزود: پلی‌اتیلن سنگین PE80پلاس شرکت پلیمر آریا ساسول با نام تجاری HEX4460 نوعی پلی اتیلن سنگین گرید اکستروژن با کومونومر ۱-هگزن است که نسبت به محصولات PE80، c بلند مدت و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ترک در برابر تنش های محیطی(ESCR) بیشتری از خود نشان می دهد و دارای کیفیت بسیار بالایی برای تولید لوله های شبکه آب رسانی شهری و روستایی، لوله های انتقال آب بین شهری و بین روستایی، لوله های دوجداره کاروگیت، سیستم آبیاری تحت فشار مانند آبیاری قطره ای و در سیستم انتقال مایعات و فاضلاب های صنعتی می باشد.

وی در ادامه ابراز امیدواری کرد که با عرضه قریب الوقوع این محصول، یکی از با کیفیت ترین گریدهای قابل استفاده در لوله های پلیمری تحت فشار در دسترس مصرف کنندگان داخلی قرار گیرد.

رئیس انجمن تولیدکنندگان لوله و اتصالات پلی اتلینی کشور ضمن تبریک به شرکت پلیمر آریاساسول بابت تولید این محصول با کیفیت در سال جهش تولید، ابراز امیدواری کرد که عرضه این محصول منجر به رقابت بیشتر بین تولیدکنندگان و در نتیجه افزایش سطح کیفیت آن در کشور گردد.

صنعت تولید نرم‌کننده‌های PVC در حال فاصله گرفتن از ترکیبات شیمیایی بر پایه ارتوفتالات‌های با وزن مولکولی کم و حرکت به سوی جایگزین‌هایی سالم‌تر

پلاستی‌سایزرهای بر پایه ارتوفتالات‌‌های با وزن مولکولی کم نقش مهمی در حوزه صنعت نرم‌کننده‌های PVC ایفا می‌کنند. با این حال، استفاده از این گروه نرم‌کننده‌ها با محدودیت‌های قانونی مواجه شده و چنین محدودیت‌هایی اخیراً در حال افزایش نیز هستند.

در نتیجه، امروزه ارتوفتالات‌های با وزن مولکولی بالا و نیز طیفی از جای‌گزین‌های غیر ارتوفتالاتی از جمله پلاستی‌سایزرهای زیستی (Bio-based) مورد توجه و استفاده قرار گرفته‌اند.

اروپا به عنوان پیشگام در وضع و اجرای محدودیت‌های ذکر شده، بر اساس آیین نامه REACH، استفاده از برخی فتالات‌ها از جمله نیتریل‌بوتیل‌فتالات (BBP)، دی‌بوتیل‌فتالات (DBP)، دی‌ایزوبوتیل‌فتالات(DIBP)، و دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات(DEHP)  را محدود کرده است. در نتیجه، تولید و استفاده از فتالات‌های ذکر شده در اروپا بسیار کاهش یافته و طبق گزارش شورای صنعت شیمیایی اروپا (Cefic)، مطالعات و نظارت‌های زیستی کاهش چشم‌گیر بیماری‌های ناشی از استفاده از این دسته از نرم‌کننده‌های فتالاتی را نشان می‌دهد. اروپا هم‌چنین در گام بعدی، محدودیتی مبنی بر عدم استفاده از چنین نرم‌کننده‌های فتالاتی به میزان بیش از ۰٫۱%، بر کالاهای ارائه شده در بازارهای حوزه یورو اعمال کرده است که به گفته Cefic این محدودیت در وهله اول با هدف نظارت بر کالاهای وارداتی به اروپا وضع شده است. طبق گزارش آژانس مواد شیمیایی اروپا (ECHA)، از جمله آثار مخرب BBP، DBP، DIBP و DEHP ایجاد اختلال در عمل‌کرد سامانه غدد درون‌ریز بدن می‌باشد.

نرم کننده‌های جای‌گزین

شرکت آلمانی  Evonik که از پیشرفته‌ترین شرکت‌های جهان در زمینه تولید مواد شیمیایی با خواص و کاربرد ویژه محسوب می‌شود و مزیت آن استفاده از قدرت خلاقانه و فن آوری‌های یک‌پارچه می‌باشد، DNIP  (دی‌ایزونانیل‌فتالات) را تحت نام تجاری Vestinol 9 تولید و به فروش می‌رساند. به گفته Evonik این ماده به دلیل دارا بودن پنجره فرآیندی وسیع و نسبت قیمت به عمل‌کرد مقرون به صرفه یک نرم کننده مهم با کاربردی عمومی برای PVC نرم به شمار می‌رود. این شرکت هم‌چنین نرم کننده‌های دیگری نیز به عنوان جای‌گزین نرم کننده‌های ترفتالاتی تولید می‌کند:

– سیکلوهگزانوات تحت نام تجاری Elatur CH

– دی‌پنتیل‌ترفتالات (DPT) تحت نام تجاری Elatur DPT

به گفته Evonik، ماده Elatur DPT یک نرم کننده با ویسکوزیته پایین و ذوب سریع همراه با مقدار بسیار کمی محتوای آلی شبه فرار (SVOC) است (کم‌تر از ۰٫۰۱%) که در ترکیب با Elatur CH در بسیاری از کاربردها بسیار مؤثر واقع شده است. از جمله کاربردهای ویژه PVC حاوی این نرم کننده می‌توان به کف‌پوش، پوشش دیوار، و فیلم اشاره کرد.

در آمریکای شمالی نیز، به گفته مدیر صنعتی BASF، استفاده از جایگزین‌های نرم کننده‌های ارتوفتالاتی به خصوص در صنایع اسباب بازی و وسایل مراقبت کودکان، رو به افزایش است که این افزایش مرهون استفاده از DOTP (دی اکتیل ترفتالات) است. نرم‌کننده‌های جای‌گزین در صنایع ذکر شده، و نیز صنایعی نظیر بسته بندی مواد غذایی، فیلم و ورق، کف‌پوش، تجهیزات پزشکی و نیز لوازم ورزشی در آمریکا بیش‌تر شامل DINCH از جمله DINCH تولید شده در BASF تحت نام Hexamoll DINCH، DOTP، و ATBC (استیل‌تری‌بوتیل‌سیترات) می‌شوند.

همچنین به گزارشBASF، DINCH، DOTP، TOTM (تری (۲-اتیل هگزیل)تری ملیتات)، و BTHC (n- بوتیل-تری-n-هگزیل سیترات) جایگزی‌های DEHP در کاربردهای مربوط به تجهیزات پزشکی هستند.

در همین راستا، شرکت Teknor Apex، اخیراً طیفی از کامپاندهای جدید گرید پزشکی را تحت عنوان نرم کننده‌های بدون DEHP و یا دیگر ارتوفتالات‌ها به بازار عرضه کرده است که در آن‌ها از TOTM، ATBC،  و DOTP  استفاده شده است. به گفته این شرکت، TOTM  کم‌ترین میزان جدایی از ماتریس PVC را از خود نشان داده و در تماس با پلی‌کربنات و ABS بیش‌ترین مقاومت را در برابر ترک  ارائه می‌دهد. ATBC  فرآیند پذیری شبیه به DEHP داشته و دارای سمیت بسیار کمی است. همچنین، این شرکت DOTP را جایگزینی مقرون به صرفه برای DEHP معرفی کرده و معتقد است آمیزه آن همراه با TOTM یا ATBC می‌تواند مقرون به صرفه، همراه با فرآیندپذیری خوب و میزان سمیت بسیار پایین بوده و نیز بهبود سازگاری با PC  و ABS را به همراه داشته باشد.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

شرکت آمیزه‌سازی سوئدی Polykemi سومین واحد تولیدی خود را در در شهر Kunshan چین راه اندازی کرد.

شرکت آمیزه‌سازی سوئدی Polykemi سومین واحد تولیدی خود را در در شهر Kunshan چین راه اندازی کرد.

با وجود تقاضای رو به رشد چین در ۴ سال اخیر، Lindahl مدیر عامل Polykemi در چین، معتقد است این شرکت قادر به تأمین این میزان درخواست در چین خواهد بود. Polykemi رشد سالانه بیش از ۱۵% را برای بهره‌برداری در چین گزارش می‌کند. ساختمان جدید دارای فضایی برای ۵ خط تولید بوده و ظرفیت شرکت در چین را از ۱۵۰۰۰ تن به بیش از ۲۵۰۰۰ تن در سال افزایش خواهد داد. طبق گفته شرکت Polykemi، نخستین خط تولید این واحد در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی خواهد شد.

محصولات تولیدی این شرکت شامل ۲۰ خانواده از آمیزه‌های ترموپلاستیکی بوده و پلیمرهای پایه مورد استفاده شامل پلیمرهای نیمه بلورین از جمله PP، PBT، POM، PA6 و PA66 و پلیمرهای آمورف از جمله ABS، PC، PMMA، و SAN می‌شوند.

گروه Polykemi که شامل شرکت‌های Polykemi، Rondo Plast، و Scanfill در سوئد و یک واحد تولیدی در ایالات متحده و نیز چین است، میزان فروش خود را در سال ۲۰۱۹، ۱۴۰ میلیون دلار ثبت کرده است. طبق گزارش این شرکت، حجم تولیدات این گروه صنعتی در چهار سال اخیر سالیانه ۵۰۰۰ تن افزایش داشته و به حدود ۶۵۰۰۰ تن در سال رسیده است.

شرکت Polykemi شرکتی سوئدی می‌باشد که فعالیت خود را از سال ۱۹۶۸ در زمینه تولید آمیزه‌‌های پلیمری آغاز کرده است و در حال حاضر یک مجموعه متشکل از ۸ شرکت است که  Polykemi AB شرکت اصلی و بزرگ‌ترین واحد این گروه به شمار می‌آید و به همراه Rondo Plast و Scanfill در شهر Ystad در جنوب سوئد واقع شده‌اند.

Polykemi واقع در شهر Kunshan چین، مسئولیت تولید و فروش در بازارهای چین و آسیا را بر عهده داشته و فروش در منطقه NAFTA (آمریکا، مکزیک و…) توسط واحد واقع در ایالات متحده صورت می‌گیرد. هم‌چنین ۳ شرکت دیگر واقع در شهر Horsens دانمارک، Hattingen آلمان و منطقه Vrbno در شهر برونتال جمهوری چک، عهده دار فروش در بازار کشورهای مذکور هستند.

منبع خبر: www.polykemi.com

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

آنتی‌اکسیدان‌ها

Tableاز انواع مواد افزودنی می‌توان به آنتی‌اکسیدان‌ها اشاره کرد.

 

آنتی‌اکسیدان‌ها

پدیده اکسیداسیون از اواخر دهه ۴۰ میلادی مورد بررسی قرار گرفته است و بیان‌گر ارتباط بین پیرشدگی و جذب اکسیژن است. اکسیژن و نور خورشید عوامل اصلی تخریب‌کننده پلیمرهای هیدروکربن در هنگام هوازدگی در فضای باز هستند. تحت شرایط طبیعی (هوازدگی)، عوامل متعدد نظیر قرار گرفتن در معرض نور خورشید، نوسان دمایی روز/شب یا فصلی، رطوبت و آلودگی جوی با عناصر خوردگی بالا پایداری پلیمر را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در نهایت این فرآیندها به شکست مکانیکی، معمولاً به صورت تشکیل یک لایه سطحی شکننده، منجر می‌شوند. آنتی‌اکسیدان‌ها در رزین‌های پلیمری مختلف جهت به تأخیر انداختن تخریب اکسیداسیون کلی پلاستیک‌ها تعبیه می‌شوند اگر/زمانی که در معرض نور فرابنفش قرار بگیرند. رادیکال های آزاد بسیار واکنشی که از طریق حرارت، تابش، و تنش مکانیکی ایجاد می‌شوند (اغلب با حضور ناخالصی‌های فلزی تشدید می‌شوند) سبب تخریب پلیمر می‌گردند. به عنوان مثال در بسته بندی مواد غذایی، توانایی برای اکسیداسیون در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالا، از جمله تماس با غذاهای گرم، قرار گرفتن در معرض حرارت مادون قرمز، فرآیند شکل‌گیری مجدد و گرمایش مایکروویو افزایش می‌یابد.

اتواکسیداسیون نقش مهمی در تغییر ترکیبات آلی موجود در جو دارد. به طور خاص، ترکیبات هیدروکربن با مولکول اکسیژن که محصولات اکسیداسیونی را تشکیل می‌ دهند، مطابق شکل زیر واکنش می‌دهند. در مرحله اول رادیکال‌های آزاد تشکیل می‌شوند و در حضور اکسیژن جهت تولید رادیکال‌های پروکسی واکنش می‌دهند، که متعاقباً با مواد آلی واکنش داده و منجر به تشکیل هیدروپروکسایدها می‌شوند (ROOH). در مرحله دوم، لذا محصولات اولیه اتواکسیداسیون، آغازگرهای اصلی در هر دو اکسیداسیون نوری و حرارتی هستند. در نتیجه، هیدروپراکسایدها و محصولات تخریب شده آن‌ها برای تغییرات در ساختار مولکولی و جرم مولی پلیمر مسئول هستند که در عمل از طریق کاهش خواص مکانیکی (برای مثال ضربه، انعطاف‌پذیری، کشش، ازدیاد طول) و با تغییر در خواص مکانیکی سطح پلیمر (برای مثال عدم درخشندگی، کاهش شفافیت، ترک‌‌خوردگی، پدیده زردشدگی و…) ظاهر می‌شوند.

gh

تخریب پلیمر در حضور اکسیژن و ساز و کار فعالیت نسبت به آنتی‌اکسیدان‌ها

تخریب نوری ساز و کاریست که شامل فعال‌سازی زنجیره پلیمری توسط فوتون نوری می‌شود. سه فرآیند اصلی قابل تشخیص و شناسایی است:

– تخریب با آغاز نوری‌ که در آن نور توسط آغازگرهای نوری جذب می‌شود و آن‌ها را به دو رادیکال آزاد تقسیم می‌کند و همین رادیکال‌های آزاد می‌توانند تخریب را در ماکرومولکول‌های پلیمری آغاز کنند.

– تخریب نوری-گرمایی زمانی اتفاق می‌افتد که تخریب نوری و تخریب گرمایی یک‌دیگر را تقویت کرده و فرآیند تخریب را سرعت می‌بخشد.

– پیرشدگی نوری معمولاً با اشعه UV خورشید، هوا یا عوامل دیگر آغاز می‌شود.

تخریب اکسیداسیون نوری در سطح غالب است، چراکه شدت بخش ماورا بنفش اشعه خورشید در سطح بیشینه بوده و در مقایسه با اشعه مادون قرمز میزان نفوذ کمی دارد.

آنتی‌اکسیدان ترکیبات شیمیایی هستند که از پلیمرها و پلاستیک‌ها در مقابل حرارت محافظت می‌کند و فرآیند اکسیداسیون نوری در حین پیرشدگی طبیعی رخ می‌دهد. آنتی‌اکسیدان‌ها بر اساس ساز و کار محافظتی‌شان به دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند.

  • آنتی‌اکسیدان‌های شکست زنجیر سینتیکی (خاتمه دهنده زنجیر، رباینده زنجیر). آن‌ها ظرفیت جاروب (ربایش) بخشی و یا حتی تمام رادیکال‌های موجود با وزن مولکولی کم ((R•, RO•, ROO•, HO•,… و رادیکال‌های پلیمری را P•, PO•, POO•)) از طریق فرآیندی موسوم به ساز و کارهای الکترون دهنده شکست زنجیر دارند.
  • تجزیه‌کننده‌های پراکساید که گروه هیدروپراکسی موجود در یک پلیمر را تجزیه می‌کنند.

آنتی‌اکسیدان‌ها طبقات مختلفی از ترکیبات را در بر می‌گیرند که می‌توانند در چرخه اکسیداتیو تداخل داشته باشند تا تخریب اکسیداتیو پلیمرها را مهار یا به تأخیر بیاندازند.

به نظر می‌رسد این مواد افزودنی با ساز و کارهای مختلفی کار می‌کنند که برخی از آن‌ها به منظور افزایش اهمیت عملی قابل ذکر است: فرونشاندن اکسیژن مجرد، جذب UV، تجزیه هیدروپراکسید، رباینده رادیکال.

آنتی‌اکسیدان‌های اولیه

آنتی‌اکسیدان‌های اولیه اکسیداسیون را از طریق واکنش‌های خاتمه زنجیره‌ای مهار می‌کنند. آن‌ها گروه‌های واکنشی OH یا NH دارند (فنل‌های ممانعت‌شده و آمین‌های آروماتیک ثانویه). مهار از طریق انتقال یک پروتون به گونه‌های رادیکال آزاد رخ می‌دهد. رادیکال حاصل پایدار است و قادر به جدا کردن یک پروتون از زنجیره پلیمر نیست.

فنل‌های ممانعت‌شده، آنتی‌اکسیدان‌های اولیه هستند که به عنوان اهداکننده هیدروژن عمل می‌کنند. آن‌ها با رادیکال‌های پراکسید واکنش نشان می‌دهند تا هیدروپراکسیدها را تشکیل دهند و از تجمع هیدروژن از زنجیره اصلی پلیمر جلوگیری کنند. غالباً در ترکیب با آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه استفاده می‌شوند، تثبیت‌کننده‌های فنلی در طیف گسترده‌ای از وزن مولکولی، شکل محصول و عمل‌کردها ارائه می‌شوند.

فنل‌های ممانعت شده به لحاظ فضایی پرکاربردترین این نوع هستند. آن‌ها هم در فرآورش و هم در پیرشدگی در زمان طولانی مدت مؤثر هستند و بسیاری از آن‌ها مصوبات مدیریت غذا و دارو (FDA) را دارند. رادیکال‌های ROO • توسط فنل‌های ممانعت‌شده از طریق واکنش نشان داده شده در شکل زیر غیر فعال می‌شوند. رادیکال‌های فنوکسیک تولید شده به دلیل توانایی آن‌ها در ساختن اشکال مزومریک بسیار پایدار هستند.

q

غیرفعال کردن رادیکال های ROO• توسط فنل‌های ممانعت‌شده

آمین‌های آروماتیک ثانویه به عنوان آنتی‌‌اکسیدان‌های اولیه عمل می‌کنند و مؤثرترین اهدا کننده هیدروژن هستند. واکنش غیرفعال کردن رادیکال‌های پراکسید توسط آمین‌های آروماتیک ثانویه در شکل زیر گزارش شده است.

w

غیرفعال کردن رادیکال های ROO• با استفاده از آمین‌های آروماتیک ثانویه

 

همچنین در طیف گسترده‌‌ای از وزن‌های مولکولی و شکل‌های محصول موجود است، آمین‌های آروماتیک اغلب به دلیل مانع فضایی کم‌تر فعال‌تر از فنل‌های ممانعت‌شده هستند. با این حال، آمین‌های آروماتیک، به ویژه در معرض قرار گرفتن در معرض نور با گازهای احتراق یا (محو شدن گاز)، دارای تغییر رنگ‌های بیش‌تری نسبت به فنل‌های ممانعت شده و دارای تأیید FDA محدود هستند.

 

آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه

آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه که اغلب به عنوان تجزیه‌کننده هیدروپراکسید شناخته می‌شوند، در جهت تبدیل هیدروپروکسایدها به محصولاتی غیر رادیکالی-غیر فعال- و پایدار در برابر حرارت عمل می‌کنند. آن‌ها غالباً در ترکیب با آنتی‌اکسیدان‌های اولیه برای به دست آوردن اثرات ثبات هم‌افزایی استفاده می‌شوند. تجزیه‌کننده‌های هیدروپراکسید از انشعاب هیدروپراکسیدها به رادیکال‌های بسیار واکنش‌پذیر آلککسی و هیدروکسی جلوگیری می‌کنند. ترکیبات ارگانوفسفره و آنتی‌اکسیدان‌های Thiosynergists به طور گسترده‌ای به عنوان تجزیه‌کننده هیدروپراکسید مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فسفیت‌ها و به ویژه ترکیبات ارگانوفسفره، آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه هستند که پراکسیدها و هیدروپراکسیدها را به محصولات پایدار و غیر رادیکال تجزیه می‌کنند. آن‌ها در حین فرآورش، تثبیت کننده‌های بسیار مؤثری هستند و معمولاً در ترکیب با آنتی‌اکسیدان اولیه استفاده می‌شوند. ترکیبات فسفر سه ظرفیتی تجزیه کننده‌های عالی هیدروپراکسید هستند. به طور کلی، فسفیت‌ها (یا فسفونیت‌ها) با استفاده از واکنش عمومی زیر، تولید فسفات می‌کنند و واکنش نشان می‌دهند.

e

تجزیه هیدروپراکسیدها با استفاده از ترکیبات ارگانوفسفره

 

برخی از این ترکیبات به آب حساس هستند و می‌توانند هیدرولیز شوند و منجر به تشکیل گونه‌های اسیدی می‌شوند. به هر حال، افزودن رباینده اسید می‌‌تواند اثر را به حداقل برساند، با این حال این روش به طور کلی مستقیماً به ترکیبات مقاوم در برابر هیدرولیز تبدیل شده است.

Thiosynergists در بین تجزیه کننده‌‌های هیدروپراکسید بر پایه گوگرد، thioethers  و استرهای اسید ۳,۳-thiodipropionic acid  نقش بسیار مهمی دارند. به عنوان thiosynergists نیز شناخته می‌شوند، این ترکیبات طبق واکنش کلی گزارش شده در شکل زیر برای تیواتر واکنش می‌دهند. هیدروپراکسید اساساً به یک الکل کاهش می‌‌یابد و thiosynergist به انواع محصولات گوگرد اکسیده شده از جمله اسید سولفنیک و سولفونیک تبدیل می‌شود.

R

تجزیه هیدروپراکسیدها با استفاده از thiosynergistها

 

اگرچه thiosynergists ثبات ذوب پلیمرها را در طی فرآورش پلیمر بهبود نمی‌بخشد، اما آن‌‌ها برای کاربردهای پیرشدگی حرارتی در زمان طولانی مدت بسیار کارآمد هستند. تجزیه‌‌کننده‌های هیدروپراکسید بر پایه گوگرد عمدتاً در ترکیب با آنتی‌اکسیدان‌های فنل ‌ممانعت‌شده استفاده می‌شوند. رایج‌ترین thiosynergists تجاری موجود بر پایه هر کدام یک از اسید لوریک یا استئاریک است.

آنتی‌اکسیدان‌های چند منظوره قابل مشاهده در شکل زیر اخیراً در دسترس هستند. آن‌ها به دلیل طراحی خاص مولکولی، عمل‌کردهای آنتی‌اکسیدانی اولیه و ثانویه را در یک آمیزه ترکیب می‌کنند.

t

ساختار کلی یک مولکول آنتی‌اکسیدان‌ چند منظوره

داشتن چند عمل‌کرد تثبیت کننده در یک مولکول مشابه، آنتی‌اکسیدان‌های چند منظوره، نیاز به تثبیت کننده ها، مانند فسفیت‌ها و تیواترها را از بین می‌‌برد. این نه تنها فرمول را ساده تر می‌کند، بلکه ذخیره، جابه‌جایی و استفاده از پایدار‌کننده‌ها نیز ساده می‌کند.

نتیجه گیری نهایی

بسیاری از مواد آلی از جمله پلیمرها دست‌خوش واکنش با اکسیژن می‌شوند. زمانی که پلیمرها اکسیده می‌شوند، کاهش خواص مکانیکی، نظیر استحکام کششی، ممکن است در سطح دچار زبری، ترک یا تغییر رنگ شوند. این تطاهرات معمولی اکسیداسیون به عنوان پیرشدگی نامیده می‌شود و اثرات اکسیداسیون رو ساختار شیمیایی پلیمرها تخریب نام دارد. پیرشدگی و تخریب می‌تواند توسط مواد شیمیای که آنتی‌اکسیدان نامیده می‌شود، مهار یا به تأخیر افتاده شود.

بیش‌تر پلیمرهای مصنوعی برای زمان‌های طولانی مدت نسبتاً پایدار هستند به شرط این که آن‌ها (الف) گرم نشوند و (ب) از نور دور بمانند. اما به اکسیژن آن‌ها بسیار آهسته حمله می شوند و فرآیند اکسیداسیون با گرما یا نور تسریع می‌شود. نیروهای برشی مکانیکی که در حین فرآورش در اکسترودرها و دستگاه‌های اختلاط  ایجاد می‌شوند، به شکستن مولکول‌های زنجیر پلیمر قادر هستند، بتابراین هر مولکول دو رادیکال آزاد بسیار واکنش‌پذیر را تشکیل می‌دهد. پلیمرها غالباً حاوی هیدروپراکسیدها هستند که حتی در صورت عدم وجود نیروهای برشی که در بالا گفته شد، می‌توانند رادیکال‌های آزاد ایجاد کنند. در حضور اکسیژن رادیکال‌های آزاد تمایل به واکنش با آن را دارند، در حالی که گروه‌های مستعد سبک تشکیل می‌دهند که نقاط آسیب‌پذیر هستند. یکی از کارکردهای آنتی‌اکسیدان حذف هر یک از آن دو یا جای‌گزین کردن آن‌ها توسط رادیکال های آزاد بسیار پایدار است.

اصطلاح آنتی اکسیدان اولیه برای بیان آن دسته از مواد افزودنی که اکسیداسیون را در طول عمر محصول سرکوب می‌کنند؛ مورد استفاده قرار می‌گیرد، در حالی که کارکرد اصلی آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه محافظت از پلیمر برای مدت زمان بسیار کوتاه تر هنگام فرآورش است. آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه عمل‌کرد کم‌تری در طول عمرشان دارند. آنتی‌اکسیدان‌های اولیه همچنین آنتی‌اکسیدان‌های زنجیره‌ای نامیده می‌شوند، زیرا زنجیره حوادثی را که منجر به اکسیداسیون می‌شود، می‌شکنند.

  • آنتی‌اکسیدان‌ها نباید خود باعث ایجاد تغییر رنگ، لک‌زایی (لکه‌گذاری شیمیایی) و غیره شوند و باید کم و بیش دائمی باشند، یعنی باید در طول عمر خود در پلیمر بمانند بدون اینکه خیلی سریع توسط فرآیندی مانند حذف مواد فرار، مهاجرت به سطح ، یا استخراج توسط آب یا سایر حلال‌ها از بین بروند.
  • آن‌ها باید در برابر هیدرولیز مقاوم باشند.
  • لزوم به حداقل رساندن تلفات در اثر مهاجرت یا حذف مواد فرار باعث به وجود آمدن آنتی‌اکسیدان‌های با وزن مولکولی نسبتاً زیاد شده است. وزن بیش از حد مولکولی می‌تواند منجر به مشکلات سازگاری شود.
  • آنتی‌اکسیدان‌های با وزن مولکولی بالا در کاربردهای دشواری از جمله اجزای زیر کاپوت در اتومبیل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما برای اطمینان از پراکندگی یکنواخت در پلیمر باید دقت کرد؛ زیرا پراکندگی می‌تواند از آنتی‌اکسیدان‌‌هایی که وزن مولکولی کم دارند، دشوارتر باشد.
  • نوع و مقدار آنتی‌اکسیدان به کار رفته بستگی دارد به نوع رزین و کاربرد دارد؛ محدوده مقادیر معمولی وزنی ۱-۰۵/۰ نسبت به وزن پلیمر.

تأثیر آنتی‌اکسیدان‌ها تحت شرایط فرآورش بر روی مذاب پلیمری ارزیابی می‌شود. روش معمول شامل اکستروژن‌های متعدد یا زمان اقامت طولانی مدت در سیلندر داغ یا در دستگاه قالب‌گیری تزریقی است. خواص ارزیابی شده در MFI و احتمالاٌ زردی تغیر می‌یابد.

ارزیابی اثربخش تحت شرایط استفاده واقعی با اندازه‌گیری تغییرات بر اثر قرار گرفتن در معرض دمای بالا در آون‌های پیرشدگی گرمایی زیر نقطه ذوب پلیمر انجام می‌شود.

به طور کلی، آنتی‌اکسیدان‌ها با ترکیب با رادیکال‌های آزاد یا از طریق واکنش با هیدروپراکسیدها، واکنش اکسیداسیون را مهار می‌کنند. آنتی اکسیدان های اولیه، مانند فنل‌های ممانعت‌شده و آمین‌های آروماتیک ثانویه، رباینده رادیکال‌ها هستند.

رایج ترین آنتی‌اکسیدان فنلی ممانعت‌شده، Butylated HydroxyToluene (BHT) یا ۲,۶-di-t-butyl-4-methylpheno است.

آنتی‌اکسیدان‌های فنلی ممانعت‌شده با وزن مولکولی بالا فاقد مواد فرار هستند و زمانی که دمای بالای فرآیند لازم است یا برای کاربردهای با دمای بالا به کار می‌روند. مزیت آنتی‌اکسیدان‌های فنولیک ممانعت‌شده این است که به راحتی رنگ نمی‌دهد. علاوه بر این، برخی آنتی‌اکسیدان‌های فنولیک با وزن مولکولی بالا توسط FDA تأیید می‌شوند.

آمین‌های آروماتیک ثانویه نسبت به فنولیک‌ها برای کاربردهای دمایی بالا بهتر هستند، اما آن‌ها به راحتی تغییر رنگ می‌دهند و بنابراین فقط در ترکیب با پیگمنت‌ها یا دوده به کار می‌روند. در چنین ترکیبی تغییر رنگ پوشانده می‌شود. این آنتی‌اکسیدان‌ها برای استفاده تماس مستقیم با مواد غذایی مورد تأیید FDA نیستند.

آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه، تجزیه‌کننده‌های پراکسید نیز نامیده می‌شوند، با تجزیه هیدروپراکسیدها اکسید شدن پلیمرها را مهار می‌کنند. ‌Phosphiteها و thioester‌ها رایج‌ترین آنتی‌اکسیدان ثانویه هستند. Phosphiteها تغییر رنگ نمی‌دهند و مورد تأیید FDA جهت کاربردهای غیر مستقیم هستند. این دو گروه از آنتی‌اکسیدان‌ها برای افزایش اثر هم‌افزایی با هم ترکیب می‌شوند.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧