BÁO CÁO TIỂU LUẬN PHỤ GIA TRONG CÔNG NGHỆ POLYMER ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HOÁ Chuyên ngành: Công Nghệ Vật Liệu Polymer GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. LÊ MINH ĐỨC SINH VIÊN THỰC HIỆN: LÊ VIẾT VIỆT NHÂN HUỲNH TẤN LUÂN LỚP: 12H 4 LT ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CHẤT CHỐNG OXY HOÁ 1 NỘI DUNG  MỞ ĐẦU  QUÁ TRÌNH OXY HÓA POLYMER  CƠ CHẾ CHỐNG OXY HÓA  CÁC LOẠI PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA 2 2 • Tất cả vật liệu polymer (thiên nhiên hay tổng hợp) đều có phản ứng với oxy. • Các phản ứng oxy hóa xảy ra do nhiều tác nhân khác nhau, còn được gọi là hiện tượng lão hóa. GIỚI THIỆU 3 GIỚI THIỆU SẢN XUẤT BẢO QUẢN SỬ DỤNG GIA CÔNG SỰ OXY HÓA POLYMER GIẢM TÍNH CHẤT VẬT LIỆU, GIẢM KHẢ NĂNG SỬ DỤNG 4 Polymer có bản chất khác nhau thì khả năng bị oxy hoá hay kháng oxy hóa cũng khác nhau. Hầu hết các polymer tổng hợp đều sử dụng phụ gia chống oxy hóa. QUÁ TRÌNH OXY HÓA POLYMER 5 6  Dấu hiệu của sự oxy hóa polymer QUÁ TRÌNH OXY HÓA POLYMER 6 7 CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA • Xảy ra chủ yếu theo cơ chế gốc 7 CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA 8 • Cơ chế phân hủy do nhiệt của nhựa PET CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA 9 CƠ CHẾ CHỐNG OXY HÓA Chống gây đứt mạch CHỐNG OXY HÓA Ngăn ngừa tác nhân Oxy hoá Hỗ trợ lẫn nhau của các chất chống Oxy hoá 10 [...]... trong quá trình bảo quản, gia công - Ngoài ra, cần quan tâm đến việc mất mát lượng chất chống oxy hóa ở những giai đoạn cuối của quá trình sản xuất polymer 27 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA 5 Sự hòa tan polymer, tính tương hợp và sự khuếch tán của các phụ gia - Các hợp chất chống oxy hóa phân cực sẽ rất khó hòa tan trong nhựa không phân cực (PP, PE) - Hàm lượng phụ gia vượt quá giới hạn hòa... hydro vào gốc phenoxy • Khi kết hợp với nhau, gốc peroxy thứ nhất phản ứng với chất chống oxy hóa và tách 1 hydro, gốc peroxy thứ 2 tấn công vào nhóm hydroxy của chất chống oxy hóa • Phản ứng kết thúc mạch kéo theo sự mất cân bằng của 2 gốc phenoxy được gắn trên phân tử chất chống oxy hóa để tạo quinone methide và phenol gây cản trở không gian PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA Các loại phụ gia 1 Dẫn xuất amine... thì rất khó tương hợp với polymer Điều này phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ khuếch tán của phụ gia, tốc độ di chuyển của phụ gia nhanh hay chậm tới bề mặt polymer - Tốc độ khuếch tán của phụ gia giảm khi hàm lượng chất chống oxy hóa tăng 28 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA 6 Sự hòa tan trong dung môi và khả năng tạo nhũ tương - Trong một vài trường hợp chất chống oxy hóa phải tan trong monomer hay dung môi... hóa trong quá trình sử dụng Do dó các chất chống oxy hóa loại này thường sử dụng ở các công đoạn gia công cuối cùng 16 16 CƠ CHẾ CHỐNG OXY HÓA 2 Cơ chế chống oxy hóa ngăn ngừa • Chất chống oxy hóa ngăn ngừa phá hủy hydroperoxide mà không tạo gốc tự do trung gian Do đó, chúng ngăn chặn phân nhánh mạch • Các axit chứa lưu huỳnh là chất phân hủy hydroperoxide 17 CƠ CHẾ CHỐNG OXY HÓA 3 Cơ chế chống oxy. .. phân chất chống oxy hóa tạo thành các chất mang tính acid gây ăn mòn máy móc khi gia công và làm thay đổi màu polymer - Bảo quản phosphite bằng cách thêm vào một lượng nhỏ bazơ như triisopropanolamin 26 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA 4 Tính dễ bay hơi - Một vài chất chống oxy hóa thì dễ bay hơi và tách khỏi nhựa ngay cả ở nhiệt độ thấp - Cần lựa chọn loại phụ gia có khả năng bay hơi thấp trong quá trình... CHỐNG OXY HÓA LOẠI 2 • Thường sử dụng hợp chất phosphite hữu cơ và thioester • Tham gia vào các bước tự oxy hóa • Tạo sản phẩm dạng bền, không phải gốc tự do Ngắt mạch phản ứng dây chuyền 15 15 CƠ CHẾ CHỐNG OXY HÓA LOẠI 3 • Theo cơ chế hấp thụ gốc tự do • Các hợp chất này giúp giảm các phản ứng gây phân hủy nhựa trong quá trình gia công • Ngăn chặn sự tồn tại của các gốc tự do sau quá trình gia công, ... CHỐNG OXY HÓA  Bis phenol  Phosphite 23 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA Một số yêu cầu kỹ thuật 1 Tính ổn định màu - Chất chống oxy hóa không nên có màu và phải ít làm thay đổi màu polymer - Do hiệu ứng gia m màu mạnh, các amine thơm chỉ dùng cho các elastomer chứa C đen - Các phenol cản trở không gian ít làm thay đổi màu của polymer so với amin thơm nhưng bản thân nó có màu vàng 24 PHỤ GIA. .. có màu vàng 24 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA 2 Khả năng ổn định nhiệt - Các chất ổn định không được phân hủy trong các quá trình xử lý nhiệt khác nhau của polymer - Hầu hết các chất chống oxy hóa thương mại vẫn thỏa mãn yêu cầu này khi ở nhiệt độ 300oC hay cao hơn nhưng có thể chỉ trong thời gian ngắn 25 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA 3 Sự ổn định thủy phân - Một vài chất chống oxy hóa, phụ thuộc vào cấu trúc... Khi chất oxy hóa ở dạng lỏng, sụ kết hợp các phụ gia có thể đóng vai trò là dung môi - Trong quá trình trùng hợp nhũ tương ABS, thường chất chống oxy hóa thêm vào ở dạng nhũ tương 29 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA 7 Sử dụng và độ an toàn - Các tính độc hại là một trong những thông số quan trọng nhất làm hạn chế sự lựa chọn chất chống oxy hóa - Đối với các ứng dụng trọng thực phẩm, nhựa và các phụ gia phải... chống oxy hóa trên • Hình thành các sản phẩm mang màu hoặc gia m màu sản phẩm • Hạn chế phạm vi sử dụng, chỉ sử dụng trong hệ pigment hay hệ chất độn carbon đen (cao su) • Phenolic ít gây mất màu sản phẩm nhưng hoạt tính thấp hơn các amine Kết hợp cơ chế chống oxy hóa bậc 1 và bậc 2 để nâng cao khả năng chống oxy hóa, cải thiện chất lượng sản phẩm 18 CƠ CHẾ CHỐNG OXY HÓA 3 Cơ chế chống oxy . hết các polymer tổng hợp đều sử dụng phụ gia chống oxy hóa. QUÁ TRÌNH OXY HÓA POLYMER 5 6  Dấu hiệu của sự oxy hóa polymer QUÁ TRÌNH OXY HÓA POLYMER 6 7 CƠ. DỤNG GIA CÔNG SỰ OXY HÓA POLYMER GIẢM TÍNH CHẤT VẬT LIỆU, GIẢM KHẢ NĂNG SỬ DỤNG 4 Polymer có bản chất khác nhau thì khả năng bị oxy hoá hay kháng oxy hóa