اکسیداسیون چیست و آنتی اکسیدان ها چگونه عمل می کنند ؟
پیرشدگی فرآیندی است که طی آن ماده پلیمری دچار رفتار شکننده می شود.
پیر شدگی در اثر نفوذ و رسوخ اکسیژن به سطح و توده ماده و پس از آن جذب انرژی لازم برای شروع فعالیت ها اتفاق می افتد.
در طی این واکنش رادیکال های آزاد تولید می شوند . آنتی اکسیدان ها در این مرحله وارد شده و با واکنش با رادیکال های تولید شده در ماده، از فرآیند اکسیدا سیون جلوگیری می کنند. بدین ترتیب رادیکال های آزادی که به هر نحوی، در ماده تولید شده اند، به جای تخریب زنجیر های پلیمری با آنتی اکسیدان ها واکنش می دهند.
آنتی اکسیدان ها در یک جمله وظیفه محافظ از زنجیرهای پلیمری در برابر رادیکال های آزاد را دارند.
این رادیکال های آزاد می توانند در اثر واکنش پلیمریزاسیون رادیکالی درون ماده باقی مانده باشند، در نتیجه پتروشیمی ها به مواد خروجی خود آنتی اکسیدان می زنند.
این رادیکال ها می توانند در اثر زمان در ماده اتفاق بیوفتد، در نتیجه تولید کنندگان مونومر ها و یا تولیدکنندگان رزین ها و یا سازندگان کامپاند های لاستیکی و پلاستیکی درون محصول خروجی به جهت افزایش عمر انبارداری آنتی اکسیدان می زنند.
این اتفاق می تواند در طول فرآیند های شکل دهی قطعات اتفاق بیوفتد و باعث کاهش خواص پلیمر ها شوند در نتیجه تولید کنندگان قطعات قبل از فرآیند های شکل دهی درون ماده اولیه خود آنتی اکسیدان می زنند.
همچنین این اتفاق می تواند در شرایط محیطی و عملکردی قطات پیش بیاید در نتیجه تولید کنندگان قطعات برای افزایش عمر قطعه درون آن آنتی اکسیدان اضافه می کنند.
جالب است بدانید این اتفاق در بدن نیز می افتد و به آن ویتامین ها را به عنوان آنتی اکسیدان (ضد پیری ) اضافه می کنند.
پپیرشدگی، همیشه یکی از معضلات پلیمر ها بود، از ترک خوردن لاستیک خودرو تا نشتی دادن واشر و چکه کردن شیر آب گرفته تا ترکیدگی خطوط لوله های بزرگ انتقال آب، گاز و نفت و حتی زرد و پوسیده شدن سطوح پلیمری در معرض آفتاب(مانند در و پنجره و ...) .
دز عمل پیر شدگی به معنای شکسته شدن زنجیر ها و کاهش جرم مولکولی آن ها و در نتیجه آن از دست دادن خاصیت الاستیک است.
مهم ترین عامل در انعطاف زنجیر ها بعداز خواص ذاتی زنجیر، وزن مولکولی بوده و هرچه وزن مولکولی زنجیر افزایش یابد به دلیل کاهش مانایی اثر (correlation) در زنجیر ها، و حرکات کمتر زنجیر در ابعاد مولکولی برای رفع تنش های برابر؛ انعطاف پذیری و چقرمگی بالاتری از خود نشان می دهد.
زنجیر های پلیمری در اثر قرار گیری تحت تخریب های مکانیکی یا شیمیایی دچار کاهش وزن مولکولی می شوند. این کاهش وزن مولکولی باعث کاهش خواص مکانیکی، شیمیایی و دینامیکی زنجیر ها می شود.
این اثرات باعث می شود تا در طول زمان رفتار پلیمر ها مخصوصاً لاستیک ها (چرا که مهم ترین خاصیت لاستیک ها، انعطاف پذیری آن هاست.) از رفتار الاستومری یا ductile به سمت رفتار شکننده میل می کند.
این عارضه موجب سفت شدن و شکننده شدن ذرات و از دست دادن خاصیت ارتجاعی،ضربه پذیری و برگشت پذیری آنها می شود.
