ANTIOXIDANTES / TERMOESTABILIZANTES

A maioria dos plásticos é sensível a oxidação e ao ozônio, bastando estarem expostos às intempéries para que ocorra a cisão de suas cadeias químicas ou adição de grupos que causem sua descoloração e perda de propriedades mecânicas. Além disso, alguns polímeros são tão sensíveis que essa degradação pode ocorrer ainda durante o processamento devido ao calor, ao cisalhamento mecânico ou presença de impurezas metálicas.

Como ocorre a degradação de um plástico?

A degradação é uma espécie de despolimerização, pois o calor, cisalhamento, radiação UV ou presença de impurezas metálicas podem iniciar a formação de radicais livres, e esses radicais costumam reagir com o oxigênio do ambiente formando peróxidos instáveis. A partir disso, os peróxidos vão atraindo os hidrogênios vizinhos formando hidroperóxidos, e por aí vai... Se está em peça, mancha; se está fundido, afina como água.

Antioxidantes primários

Interrompem a degradação por oxidação reagindo com os radicais livres

FENÓLICOS

Os antioxidantes a base de fenólicos são os mais usados em plásticos, incluindo os bifenóis e polifenóis. O butil-hidroxitolueno (BHT), os fenólicos de alto peso molecular e os fenólicos éter tiobis são os mais populares como antioxidantes primários. Também são muito utilizados em combinação com fosfitos.

O fenol bloqueado, além de proteger a peça da oxidação durante seu uso também protege o material durante o processamento. Talvez a única desvantagem dos fenólicos perante os outros produtos é que causam amarelecimento no polímero, por isso alguns fabricantes de antioxidantes têm buscado outras alternativas para seus clientes.

AMINAS AROMÁTICAS

São até melhores que os fenólicos, mas interferem na cor do material e não são aprovadas pela FDA para uso em contato com alimentos. Por isso, tem seu uso restrito em poliuretano e produção de fios e cabos, tendo uma aplicação maior em borrachas.

SAIS METÁLICOS

São usados em poliolefinas de cabos e fios, desativando o metal do produto.

Antioxidantes secundários

Destroem os hidroperóxidos instáveis que funcionam como combustível para a degradação oxidativa. São usados em conjunto com os antioxidantes primários para melhorar a estabilidade do polímero.

Geralmente os antioxidantes secundários são baseados em enxofre ou fósforo, sendo os mais populares os tioésteres e os organofosforados.

TIOÉSTERES

Possuem alta estabilidade ao calor até 160°C, ou seja, não estabilizam processo, apenas a peça acabada. A principal desvantagem é que têm um odor característico que pode ser transferido para o polímero que os carregarem. Suas principais aplicações são os estirênicos (PS, ASA, ABS e etc.) e as poliolefinas (PE e PP).

ORGANOFOSFORADOS

Melhoram a estabilidade a cor, mas possuem tendência higroscópica. A umidade pode iniciar a formação de ácido fosfórico, que pode corroer o equipamento de processamento. Suas principais aplicações são as poliolefinas, os estirênicos e os plásticos de engenharia.

Sistemas antioxidantes combinando dois ou mais materiais

A mistura de dois ou mais materiais antioxidantes pode criar uma sinergia quando se combina um inibidor de radicais livres com um decompositor de peróxidos. O inibidor retarda a iniciação da reação, mas algum hidroperóxido pode acabar sendo formado, então o decompositor de peróxidos entra em ação reagindo com esse hidroperóxido impedindo que ele dê continuidade na decomposição do polímero.

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