Các chất chống oxi hóa ngăn ngừa hoặc làm chậm quá trình tự oxi hóa của polime và làm giảm thiểu các hư hỏng đi kèm ( như mất màu, giảm độ bóng, nứt và dòn ), nghĩa là chúng làm ổn định tính chất vật lý của polime. Các phản ứng oxi hóa thường xảy ra theo các cơ chế khác nhau phụ thuộc vào cấu trúc của polime. Xúc tác dư và các tạp chất thường xúc tác cho các phản ứng này.
Có 3 dạng ổn định được sử dụng: ổn định trước, ổn định trong khi gia công và ổn định lâu dài. Hầu hết các chất chống oxi hóa tự oxi hóa và tiêu thụ trong quá trình hoạt động, vì vậy cách thức oxi hóa của phụ gia trong polime quyết định hiệu quả của chính nó. Một số yêu cầu áp dụng cho chất chống oxi hóa là:
- Phải bền nhiệt và không bay hơi ở nhiệt độ gia công.
- Phải tan trong polime và không than hóa ở điều kiện sử dụng. - Phải không màu và sản phẩm oxi hóa của chúng phải ít có màu. - Các sản phẩm thủy phân axit phải không ăn mòn máy móc. - Phải không bị tách chiết.
- Phải không mùi không vị. - Phải không gây độc.
Các chất chống oxi hóa hoạt động bằng cách làm gián đoạn quá trình phân hủy. Chúng bẫy các gốc tự do (chất chống oxi hóa sơ cấp) tạo thành trong polime khử hiđropeoxit thành ancol (chất chống oxi hóa thứ cấp) và làm mất hoạt tính của các vết kim loại bằng quá trình tạo phức (tác nhân khử hoạt tính kim loại).
Khóa luận Tốt nghiệp Phạm Thị Mỹ Dung
Hình 1.3: Cơ chế hoạt động của phụ gia chống oxi hóa
Có thể mô tả quá trình quang oxi hóa của polime hiđrocacbon theo chuỗi sau: sự hấp thụ photon của các nhóm mang màu dẫn đến quá trình kích thích electron của nhóm mang màu. Sự đứt gãy một số liên kết bởi một phần năng lượng kích thích để tạo ra các gốc tự do; tiếp tục với các phản ứng của gốc tự do thường với oxi trong khí quyển trong các phản ứng dây chuyền. Một lượng lớn các phản ứng thứ cấp có thể xảy ra.