Xem bài viết tổng quan về chất chống oxi hóa và chống giảm cấp tại đây.
Khái niệm
• Chất chống oxy hóa phenolic là chất chống oxy hóa chính và được phân loại hóa học theo số lượng nhóm Phenolic trong phân tử.
• Nói chung, các chất chống oxy hóa bị cản trở nhiều hơn sẽ ít bị đổi màu hơn nhưng có hoạt tính chống oxy hóa thấp hơn trong ứng dụng cao su.
• Chất chống oxy hóa Phenolic là loại không nhuộm màu và được sử dụng trong ngành công nghiệp cao su để sản xuất các sản phẩm cao su màu trắng / màu và làm chất ổn định của cao su tổng hợp thô.
• Chất chống oxy hóa phenolic có các loại sau:
Phenol đơn nhóm chức (Loại 1),
Phenol hai nhóm chức (Loại 2),
Phenol đa nhóm chức (Loại 3).
Phenol đơn nhóm chức (Loại 1)
• gốc Phenol (A.) có thể gây suy thoái polymer nhưng điều này bị ngăn cản bởi cấu trúc vật lý bị cản trở (ví dụ: thay thế bằng styrene) ở vị trí 2,6.
• Các nhóm trên phenol hành động bằng cách bắt cặp RO. Và ROO. Các chất gốc thông qua chuyển nguyên tử Hydrogen từ nhóm OH để tạo thành các gốc hydroperoxide và phenoxyl. Cơ chế phản ứng được đưa ra dưới đây:
Xu hướng đổi màu của chất chống oxy hóa Phenolic là do sự hình thành của Stilbenequinone được giải thích như sau:
• Những sản phẩm này có giá thành thấp, yếu hơn, ít bền bỉ hơn, thể hiện sự biến động cao hơn & xu hướng đổi màu nhẹ đối với sự lão hóa lâu dài của lưu hóa cao su.
• Phenolated Phenol ít bay hơi hơn & cung cấp sự bảo vệ lâu dài và được sử dụng rộng rãi trong hàng hóa dựa trên mủ trắng / màu với liều lượng 1,0 – 2,0 phr.
• BHT có nhiều biến động và chỉ cung cấp bảo vệ ngắn hạn. Nó chủ yếu được sử dụng như một chất ổn định trong quá trình cho các polyme tổng hợp để mang lại sự ổn định cho việc lưu trữ polymer thô.
Phenol hai nhóm chức (Loại 2)
• Chúng đại diện cho lớp chất chống oxy hóa không nhuộm quan trọng nhất.
• Các chất chống oxy hóa này có độ bay hơi thấp, hoạt động chống oxy hóa tốt và thể hiện sự đổi màu tối thiểu đối với lưu hóa cao su.
• Tùy thuộc vào vị trí của các mối liên kết, bisphenol được chia thành các chất chống oxy hóa bisphenolic cầu nối ‘ortho.
• Các chất chống oxy hóa bisphenolic cầu nối ‘ortho cho thấy hiệu quả chống oxy hóa tuyệt vời nhưng cho thấy xu hướng đổi màu (màu hồng) đối với lưu hóa cao su.
• Các chất chống oxy hóa bis phenolic cầu nối bis cho thấy hiệu suất chống oxy hóa thấp hơn một chút nhưng không thể hiện hiệu ứng đổi màu trên cao su lưu hóa cao su.
• Thiobisphenol thể hiện hoạt động chống oxy hóa cao so với các bisphenol tương tự.
• Thiobisphenol tạo ra các hợp chất lưu huỳnh phản ứng với các polyme trong phản ứng bảo vệ chống oxy hóa và hoàn tất các hoạt động chống oxy hóa của thiobisphenol.
• Thiobisphenol gây ra sự đổi màu tương đối cao hơn của lưu hóa cao su so với bisphenol.
Phenol đa nhóm chức (Loại 3)
• Chất chống oxy hóa phenolic đa chức năng là chất chống oxy hóa hiệu suất rất cao, thể hiện độ bay hơi cực thấp và không gây ra sự tiếp xúc / nhuộm màu hoặc biến màu của các sản phẩm cao su.
• Trọng lượng phân tử cao hơn của các chất chống oxy hóa phenolic đa chức năng cũng góp phần vào việc thực tế không lọc và chiết từ các sản phẩm cao su bằng nước hoặc dung môi và đảm bảo bảo vệ lâu dài chống lại quá trình oxy hóa.
• Cấu trúc hóa học của phenol đa chức năng được đưa ra dưới đây:
• Sản phẩm phản ứng butylated của para cresol và dicyclopentadiene (ví dụ: Wingstay L) là chất chống oxy hóa phenolic đa chức năng phổ biến nhất được sử dụng cả trong các sản phẩm cao su rắn và các sản phẩm từ cao su.
• Khả năng chống phân hủy oxy hóa của cao su là do mô hình thay thế đặc biệt thuận lợi trên nhóm phenolic.
• Độ ổn định màu là do không thể sử dụng Stearic để tạo thành các sản phẩm phụ có màu và liên hợp cao như quinon.
HÓA HỌC - HÓA CHẤT 