Antioxidanter är ämnen som kan fördröja eller förhindra oxidation eller autooxidation av polymerer eller gummi. De fungerar genom att bromsa eller hämma oxidationen av materialet, vilket förhindrar åldrande och förlänger livslängden för polymeren eller gummit.
Under tillverkningen av gummi- och plastprodukter kan exponering av föremål med hög temperatur för luft leda till oxidation, vilket orsakar blekning och sprödhet, vilket i slutändan påverkar produktkvaliteten. Att tillsätta antioxidanter kan mildra oxidation vid hög temperatur och bevara färgintegriteten. Vidare, under produktanvändning och lagring, oxiderar exponering för syre, fukt och sura gaser i luften gradvis materialet, vilket resulterar i minskade mekaniska egenskaper såsom styrka, vilket påverkar produktens prestanda. Antioxidanter verkar kontinuerligt genom att hindra oxidationsprocessen, vilket förlänger produktens livslängd.
Förstå oxidationsreaktionsprincipen och antioxidantfunktionalitet
Den termiska oxidationsprocessen av organiska föreningar involverar en serie kedjereaktioner av fria radikaler, där de kemiska bindningarna i organiska molekyler bryts på grund av exponering för värme, ljus eller syre och bildar aktiva fria radikaler och hydroperoxider. Hydroperoxider genomgår därefter sönderdelning och producerar kolvätesyreradikaler och hydroxylradikaler. Dessa fria radikaler initierar ytterligare kedjereaktioner, vilket leder till betydande strukturella och egenskapsförändringar i organiska föreningar.
Antioxidanter fungerar genom att antingen neutralisera nybildade radikaler eller underlätta nedbrytningen av hydroperoxider och därigenom avbryta kedjereaktionen. Föreningar som kan neutralisera fria radikaler, såsom aromatiska aminer och hindrade fenoler och deras derivat, kallas primära antioxidanter. Organiska föreningar som innehåller fosfor och svavel, som kan sönderdela hydroperoxider, är kända som hjälpantioxidanter.