O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim fan va inovatsia vazirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti olmaliq filiali

Stabilizator (lot. stabilis — turgʻun, doimiy) — i. ch. jarayoni, mashina parametrlari, elektr kattaliklar va boshqa koʻrsatkichlarni bir meʼyorda ushlab turadigan asbob, moslama yoki modda. Mas, aviatsiya Si — samolyotning boʻylama turgʻunligi va boshqariluvchanligini taʼminlaydigan quyruq qanotining qoʻzgʻalmas qismi. Kuchlanish yoki tok Si tarmoqdagi kuchlanishning oʻzgarishi va nagruzka kiymatidan qatʼi nazar kuchlanish yoki tokni avtomatik tarzda birday ushlab turadi. Dengiz Si kemaning chayqalishini kamaytiradi, u giroskop prinsipiga asoslangan. Fotografik S. foto emulsiyalarning eskirishini sekinlatish yoki unga barham berish uchun ishlatiladigan modda. S. sifatida simob, oltin, platinaning kompleks birikmalari va boshqa ogʻir metallarning tuzlari ishlatiladi. P o limerlar Si ham ularning eskirishini toʻxtatuvchi modda; oksidlanishga karshilik koʻrsatuvchi antioksidantlar, fotoliz va fotooksidlanishni toʻxtatuvchi fotostabilizatorlar, nurlanish taʼsiri ostida eskirishga toʻsqinlik kiluvchi antiradlar va boshqalardan iborat. Yilda sanoat kimyo, a stabilizator yoki stabilizator degradatsiyani oldini olish uchun ishlatiladigan kimyoviy moddadir.^[1] Issiqlik va yorug'lik stabilizatorlari plastmassaga qo'shiladi, chunki ular xavfsiz qayta ishlashni ta'minlaydi va mahsulotlarni qarish va ob-havodan himoya qiladi. Suyuqlik tizimlari tendentsiyasi, granulalar va masterbatchlardan foydalanishning ko'payishi. Monofontsional, ikki funktsional va ko'p funktsional stabilizatorlar mavjud. Iqtisodiy nuqtai nazardan, stabilizatorlar bozoridagi eng muhim mahsulot guruhlari kaltsiy (kaltsiy-sink va organo-kaltsiy), qo'rg'oshin va qalay stabilizatorlari hamda suyuq va engil stabilizatorlar (HALS, benzofenon, benzotriazol) asosidagi birikmalardir. Kadmiyga asoslangan stabilizatorlar so'nggi yillarda sog'liq va atrof-muhit muammolari tufayli deyarli yo'q bo'lib ketdi. Polimer stabilizatorlari (Britaniya: polimer stabilizatorlari) qo'shilishi mumkin bo'lgan kimyoviy qo'shimchalar polimer kabi materiallar plastmassalar, ularning degradatsiyasini inhibe qilish yoki to'xtatish uchun.^[1] Umumiy polimerlarning parchalanishi jarayonlar kiradi oksidlanish, UV nurlari, termal degradatsiya, ozonoliz kabi kombinatsiyalar foto-oksidlanish, shuningdek, bilan reaktsiyalar katalizator qoldiqlar, bo'yoqlar yoki aralashmalar.^[1][2] Bularning barchasi polimerni kimyoviy darajada parchalaydi zanjirning tarqalishi, nazoratsiz rekombinatsiya va o'zaro bog'liqlik, bu kuch kabi ko'plab asosiy xususiyatlarga salbiy ta'sir qiladi, egiluvchanlik, tashqi ko'rinishi va rangi.
Stabilizatorlar polimerlarning hayot aylanishining barcha bosqichlarida qo'llaniladi. Ular plastik buyumlarni tezroq va kamroq nuqsonlar bilan ishlab chiqarishga imkon beradi, ularning ishlash muddatini uzaytiradi va ularni qayta ishlashni osonlashtiradi.^[1] Biroq, ular barqarorlashishda davom etmoqda plastik chiqindilar Ko'p turli xil plastmassa turlari mavjud bo'lib, ularning har biri bir nechta degradatsiyaga uchragan bo'lishi mumkin, bu odatda bir nechta turli stabilizatorlar birgalikda ishlatilishiga olib keladi. Hatto bir xil turdagi plastmassadan tayyorlangan buyumlar uchun ham turli xil ilovalar har xil stabilizatsiya talablariga ega bo'lishi mumkin. Kabi tartibga soluvchi mulohazalar oziq-ovqat bilan aloqa qilishni tasdiqlash ham mavjud. Shuning uchun stabilizatorlarning keng doirasi mavjud.
Antioksidant stabilizatorlar bozori 2017 yil uchun 1,69 milliard AQSh dollariga baholandi,^[3] 2025 yilga kelib barcha stabilizatorlar uchun umumiy bozor 5,5 milliard AQSh dollariga yetishi kutilmoqda

Antioksidantlar inhibe qiladi avtoksidlanish polimerlar atmosfera kislorodi bilan reaksiyaga kirishganda paydo bo'ladi.^[5] Aerobik parchalanish xona haroratida asta-sekin sodir bo'ladi, ammo deyarli barcha polimerlar yuqori haroratda qayta ishlanganda issiqlik-oksidlanish xavfi mavjud. Plastmassalarni quyish yoki quyish (masalan, qarshi kalıplama ) ularning erish nuqtasidan yuqori bo'lishlarini talab qilish yoki shisha o'tish harorati (~ 200-300 ° C). Bunday sharoitda kislorod bilan reaktsiyalar juda tez sodir bo'ladi. Avtoksidlanish boshlanganidan keyin bo'lishi mumkin avtokatalitik.^[6] Shunday qilib, odatda kislorod miqdorini pasaytirishga harakat qilinsa ham, umuman chiqarib yuborish mumkin emas va hatto kislorodning juda past konsentratsiyasi degradatsiyani boshlash uchun etarli bo'lishi mumkin. Oksidlanishga sezgirligi ko'rib chiqilayotgan polimerga qarab sezilarli darajada o'zgaradi; stabilizatorlarsiz polipropilen va shunga o'xshash to'yinmagan polimerlar kauchuk xona haroratida sekin pasayadi polistirol yuqori haroratda ham barqaror bo'lishi mumkin.^[7] Antioksidantlar jarayon bosqichida katta ahamiyatga ega bo'lib, atrof-muhit haroratida uzoq muddatli barqarorlik tobora to'sqinlik qilinadigan amin nurlari stabilizatorlari (HAL) bilan ta'minlanadi. Antioksidantlar ko'pincha ta'sir mexanizmiga qarab birlamchi yoki ikkilamchi deb ataladi. Birlamchi antioksidantlar (zanjirni uzuvchi antioksidantlar deb ham ataladi) rol o'ynaydi radikal chiqindilar va peroksid radikallarini (ROO •), shuningdek ozroq darajada alkoksi radikallarini (RO •) olib tashlang, gidroksil radikallari (HO •) va alkil radiallari (R •). Oksidlanish alkil radiallarning hosil bo'lishidan boshlanadi, ular qayta ishlash jarayonida yuqori harorat va yuqori siljish stresi polimer zanjirlarini uzganda hosil bo'ladi. homolitik uslub. Ushbu alkil radikallar molekulyar kislorod bilan juda tez reaksiyaga kirishadi (tezlik konstantalari ≈ 10⁷–10⁹ mol^–1 s^–1) peroksid radikallarni berish,^[8] bu o'z navbatida mavhum vodorod a-dagi polimerning yangi qismidan zanjirning tarqalishi yangi alkil radiallarini berish uchun qadam.^[9][10] Umumiy jarayon juda murakkab va polimerlar orasida o'zgarib turadi^[11] ammo birinchi qadamlar quyida umuman ko'rsatilgan:
R-R → 2 R •
R • + O₂ → ROO •
ROO • + RH → ROOH + R •
Kislorod bilan tezkor reaktsiyasi tufayli boshlang'ich alkil radikalini (R •) tozalash qiyin va uni faqat maxsus antioksidantlar yordamida erishish mumkin.^[12] asosiy antioksidantlarning aksariyati uzoqroq davom etadigan peroksid radikallari (ROO •) bilan reaksiyaga kirishadi. Vodorodni ajratib olish odatda stavkani aniqlash bosqichi polimer parchalanishida va peroksid radikallarni muqobil manbadan, ya'ni birlamchi antioksidantdan vodorod ehson qilish yo'li bilan tozalash mumkin. Bu ularni organikga aylantiradi gidroperoksid (ROOH). Buning uchun eng muhim tijorat stabilizatorlari to'sqinlik qilmoqda fenollar kabi BHT yoki ularning analoglari va alkilatlangan kabi ikkilamchi aromatik aminlardifenilamin. Aminlar odatda samaraliroq, ammo ranglarning aniq o'zgarishini keltirib chiqaradi, bu ko'pincha istalmagan (ya'ni oziq-ovqat mahsuloti, kiyim-kechak). Fenollarning umumiy reaktsiyasi quyida keltirilgan:
ROO • + ArOH → ROOH + ArO •
ArO • → nonradikal mahsulotlar
Ushbu reaktsiyalarning yakuniy mahsulotlari odatda kinon metidlari, bu ham kiruvchi rangni berishi mumkin.^[13] Zamonaviy fenolik antioksidantlar murakkab molekulyar tuzillmalarga ega, ko'pincha fenolning para holatida propionat guruhini o'z ichiga oladi (ya'ni ular orto-alkillangan analoglari floretik kislota ).^[14] Ularning xinone metidlari bir marta qayta tuzilishi mumkin gidroksitsinnamat, fenolik antioksidant guruhni qayta tiklash va keyingi radikallarni tozalashga imkon beradi.^[15][16] Oxir oqibat, birlamchi antioksidantlar qurbonlik qiladi va ularni to'liq iste'mol qilgandan so'ng polimer parchalanadi.
Ikkilamchi antioksidantlar (gidroperoksidlarni tozalash vositalari)


Tris (2,4-di-tert-butilfenil) fosfit, a fosfit polimerlarda ikkilamchi antioksidant sifatida keng qo'llaniladi.
Ikkilamchi antioksidantlar olib tashlash uchun harakat qiladi organik gidroperoksidlar (ROOH) birlamchi antioksidantlar ta'sirida hosil bo'ladi. Gidroperoksidlar radikal turlarga qaraganda kamroq reaktiv, ammo yangi radikal reaktsiyalarni boshlashi mumkin:^[6]
ROOH + RH → RO • + R • + H₂O
Ular kimyoviy jihatdan kamroq bo'lgani uchun ular ko'proq reaktiv antioksidantni talab qiladi. Eng ko'p ish bilan ta'minlangan sinf fosfit esterlar, ko'pincha to'sqinlik qiladigan fenollar, masalan. Tris (2,4-di-tert-butilfenil) fosfit.^[17] Ular polimer gidroperoksidlarni spirtlarga aylantirib oksidlanishiga olib keladi organofosfatlar jarayonida:^[18][19]
ROOH + P (OR ')₃ → OP (yoki ')₃ + ROH
Keyin transesterifikatsiya sodir bo'lishi mumkin, unda gidroksillangan polimer fenolga almashtiriladi:^[20]
ROH + OP (YOKI)₃ → R'OH + OP (OR ')₂Yoki
Ushbu almashinuv polimerni birlamchi antioksidantni ajratish orqali yanada barqarorlashtiradi, chunki bu fosfitlar ba'zan ko'p funktsional antioksidantlar hisoblanadi, chunki ular har ikkala faollikni birlashtirishi mumkin.Oltingugurtli birikmalar ham samarali gidroperoksid parchalovchilar tioeterlar uzoq muddatli termal qarishga qarshi ayniqsa samarali bo'lib, ular oxir-oqibat oksidlanadi sulfoksidlar va sulfanlar.^[21]
Antiozonant


N-izopropil-N'-fenil-1,4-fenilendiamin (IPPD) p-fenilendiamin asosidagi antiozonant
Asosiy maqola: Antiozonant
Antiozonantlar materialning parchalanishini oldini oladi yoki sekinlashtiradi ozon. Tabiiyki, bu havoda juda past konsentratsiyalarda mavjud, ammo juda reaktiv, ayniqsa kauchuk singari to'yinmagan polimerlarga nisbatan. ozon yorilishi. Mexanizmi ozonoliz Oksidlanishning boshqa turlaridan farq qiladi va shu sababli o'zining antioksidant stabilizatorlari sinfini talab qiladi. p-fenilendiamin va reaksiya bilan ishlash ozon polimerdagi zaif funktsional guruhlar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin bo'lganidan tezroq (odatda alken guruhlar). Ular bunga past darajaga erishish orqali erishadilar ionlanish energiyasi elektronlarni uzatish orqali ozon bilan reaksiyaga kirishish imkonini beradigan bu ularni stabillashadigan radikal kationlarga aylantiradi xushbo'ylik. Bunday turlar reaktiv bo'lib qoladi va kabi mahsulotlarni berib, yanada ko'proq reaksiyaga kirishadi 1,4-benzokinon, fenilendiamin-dimerlar va aminoksil radikallari.^[22][23] Ushbu mahsulotlarning ba'zilari keyinchalik antioksidantlar tomonidan tozalanishi mumkin.
Yorug'lik stabilizatorlari


Bisoktrizol: A benzotriazol - fenol asosidagi ultrabinafsha yutgich
Polimerni inhibe qilish uchun nur stabilizatori ishlatiladi foto-oksidlanish, bu yorug'lik va kislorod ta'sirining birgalikdagi natijasidir. Yoqdi avtoksidlanish bu erkin radikal jarayonidir, shuning uchun yuqorida tavsiflangan antioksidantlar samarali inhibitorlardir, ammo qo'shimcha emissiya sinflari, hayajonlangan holatlarning söndürücüleri va HALS kabi qo'shimcha qo'shimchalar sinflari ham foydalidir.
Ultrabinafsha yutgichlar
Asosiy maqola: Plastmassalardagi ultrabinafsha stabilizatorlari
UV nurlari sezgirlik turli xil polimerlar orasida sezilarli darajada farq qiladi. Aniq polikarbonatlar, polyesterlar va poliuretanlar juda sezgir, a orqali kamsituvchi Photo-Fries-ni qayta tashkil etish. UV stabilizatorlari energiyani ultrafiolet nurlaridan issiqlik sifatida yutadi va tarqatadi, odatda qaytariladigan molekula ichidagi proton uzatish orqali. Bu polimer matritsasi tomonidan ultrabinafsha nurlarining emishini pasaytiradi va shuning uchun ob-havo tezligini pasaytiradi. Benzotriazollar va gidroksifeniltriazinlar (shunga o'xshash) Bemotrizinol ) barqarorlashtirish uchun ishlatiladi polikarbonatlar va akril,^[24] uchun oksanidlar ishlatiladi poliamidlar va poliuretanlar esa benzofenonlar uchun ishlatiladi PVX.
Kuchli nur yutuvchi PPS barqarorlashishi qiyin. Ushbu elektronga boy polimerda hatto antioksidantlar ham muvaffaqiyatsizlikka uchraydi. PPS matritsasidagi kislotalar yoki asoslar HPBT kabi an'anaviy ultrabinafsha changni yutish vositalarining ishlashini buzishi mumkin. HPTH ning modifikatsiyasi bo'lgan PTHPBT ushbu sharoitda ham samarali ekanligi ko'rsatilgan.^[25]

Nikel-fenoksidni so'ndiruvchi. CAS № 014516-71-3

Fotoksidlanish nurni a singishi bilan boshlanishi mumkin xromofor polimer ichida (bu bo'yoq yoki nopoklik bo'lishi mumkin) uning kirib borishiga olib keladi hayajonlangan holat. Keyin atrofdagi kislorod bilan reaksiyaga kirishib, uni yuqori reaktivga aylantirishi mumkin singlet kislorod. Söndürücüler a orqali hayajonlangan molekulalardan energiyani yutishga qodir Förster mexanizmi va keyin uni zararsiz ravishda issiqlik yoki quyi chastotali lyuminestsent nur sifatida tarqating. Singlet kislorodini metall xelatlar susaytirishi mumkin, nikel fenolatlar keng tarqalgan misoldir.^[26]
To'siq qilingan amin nurlari stabilizatorlari
Asosiy maqola: to'sqinlik qiladigan omin nur stabilizatorlari

HALning t uzilishi

To'siq qilingan amin nurlari stabilizatorlari (HALS yoki HAS) ning ob-havo natijasida hosil bo'lgan radikallarni tozalash qobiliyati, hosil bo'lishi bilan izohlanishi mumkin. aminoksil radikallari Denisov sikli deb nomlanuvchi jarayon orqali. Aminoksil radikal (N-O •) polimerlarda erkin radikallar bilan birikadi:
N-O • + R • → N-O-R
Ular an'anaviy ravishda yorug'lik stabilizatori sifatida qaralsa ham, ular issiqlik degradatsiyasini barqarorlashtirishi mumkin.
HALS nihoyatda samarali bo'lishiga qaramay poliolefinlar, polietilen va poliuretan, ular samarasiz polivinilxlorid (PVX). Ularning nitroksil radikallarini hosil qilish qobiliyati buzilgan deb o'ylashadi. HALS tayanch vazifasini bajaradi va zararsizlantiriladi xlorid kislota (HCl) PVXning fotooksidlanishi bilan ajralib chiqadi. Istisno - bu yaqinda ishlab chiqilgan NOR HALS, bu kuchli asos emas va HCl tomonidan o'chirilmaydi.^[27]
Boshqa sinflar
Polimerlar degradatsiyaga kislorod va nurdan tashqari turli yo'llar bilan ta'sir qiladi.
Kislota tozalash vositalari
Antasidlar deb ham ataladigan kislota tozalovchi moddalar, ayniqsa, ajralib chiqadigan kislotali aralashmalarni neytrallashtiradi HCl. PVX kislota-katalizli degradatsiyaga moyil bo'lib, HCl polimerning o'zidan olinadi. Ziegler-Natta katalizatorlari va halogenlangan olovni ushlab turuvchi moddalar kislotalar manbai bo'lib xizmat qiladi. Oddiy kislota tozalash vositalariga quyidagilar kiradi metall sovunlar, kabi kaltsiy stearat kabi mineral moddalar gidrotaltsit va gidrokalumit kabi asosiy metall oksidlari rux oksidi.
Metall deaktivatorlari
Metall ionlari, masalan Ti, Al va Cu, polimerlarning parchalanishini tezlashtirishi mumkin.^[28] Polimerlar metall bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilganda, masalan, simlar va kabelda bu ayniqsa tashvishlidir. Umuman olganda, polimer hosil qilish uchun ishlatiladigan metall katalizatorlar ishlab chiqarish jarayonida uning ichida shunchaki kapsulaga aylanishi mumkin, bu odatda to'g'ri keladi Ziegler-Natta katalizatorlari yilda polipropilen. Ushbu holatlarda metall deaktivatorlari barqarorlikni yaxshilash uchun qo'shilishi mumkin. Deaktivatorlar ishlaydi xelat harakatsizni shakllantirish muvofiqlashtirish kompleksi metall ioni bilan Salen turi birikmalar keng tarqalgan.
Issiqlik stabilizatorlari
Shuningdek qarang: Polimerlarning termal degradatsiyasi
Issiqlik (yoki termal) stabilizatorlar asosan ishlatiladi PVX, chunki stabillashmagan material, ayniqsa, termal degradatsiyaga moyil. Ushbu vositalar minimallashtiradi HCl yo'qotilishi, 70 ° C dan yuqori bo'lgan degradatsiya jarayoni. Dehidroklorlanish boshlangandan so'ng, shunday bo'ladi avtokatalitik. Ko'p turli xil vositalardan, shu jumladan, an'anaviy ravishda, derivativlardan foydalanilgan og'ir metallar (qo'rg'oshin, kadmiy). Borgan sari metall sovunlar (metall "tuzlari" ning yog 'kislotalari ) kabi turlarga imtiyoz beriladi kaltsiy stearat.^[29]Qo'shish darajasi odatda 2% dan 4% gacha o'zgarib turadi. Eng yaxshi issiqlik stabilizatorini tanlash uning oxirgi foydalanish dasturidagi iqtisodiy samaradorligiga, ishlash ko'rsatkichlari talablariga, ishlov berish texnologiyasiga va me'yoriy tasdiqlarga bog'liq.
Olovni to'xtatuvchi moddalar
Asosiy maqola: Olovga chidamli
Olovni ushlab turuvchi moddalar polimerlarning yong'inga chidamliligini yaxshilaydigan keng miqdordagi birikmalardir. Bunga misollar kiradi alyuminiy gidroksidi, antimon trioksid va turli xil organofosfatlar.^[5][30]
Biosidlar
Mikroorganizmlar natijasida parchalanish (biologik parchalanish ) o'z sinfiga kiradi maxsus bio-stabilizatorlar va biosidlar (masalan, izotiyazolinonlar ).
Shuningdek qarang

• 
  Yog 'qo'shimchalari va yoqilg'i qo'shimchalari ko'pincha ushbu maqolada muhokama qilingan antioksidant stabilizatorlarini o'z ichiga oladi
  
• 
  Polimerlarning parchalanishi, polimerlarning ob-havosi va ekologik stressni yorish - polimerlarning tabiiy degradatsiyasini muhokama qilish
  
• 
  Polimerlarning kimyoviy yordami bilan parchalanishi va polimerlarni ob-havo sinovlari - polimerlarning tez degradatsiyasini muhokama qilish
  
• 
  Biologik parchalanadigan qo'shimchalar - polimerlarning biologik parchalanishini kuchaytiradigan qo'shimchalar
  

Boshqa qo'shimchalar

• 
  Plastifikator
  
• 
  To'ldiruvchi (materiallar)
  
• 
  Plastik rang beruvchi moddalar
  
• 
  Qolib chiqaruvchi vositalar
  

Xulosa
 Antioksidantlar jarayon bosqichida katta ahamiyatga ega bo'lib, atrof-muhit haroratida uzoq muddatli barqarorlik tobora to'sqinlik qilinadigan amin nurlari stabilizatorlari (HAL) bilan ta'minlanadi. Antioksidantlar ko'pincha ta'sir mexanizmiga qarab birlamchi yoki ikkilamchi deb ataladi. Birlamchi antioksidantlar (zanjirni uzuvchi antioksidantlar deb ham ataladi) rol o'ynaydi radikal chiqindilar va peroksid radikallarini (ROO •), shuningdek ozroq darajada alkoksi radikallarini (RO •) olib tashlang, gidroksil radikallari (HO •) va alkil radiallari (R •). Oksidlanish alkil radiallarning hosil bo'lishidan boshlanadi, ular qayta ishlash jarayonida yuqori harorat va yuqori siljish stresi polimer zanjirlarini uzganda hosil bo'ladi. homolitik uslub. Ushbu alkil radikallar molekulyar kislorod bilan juda tez reaksiyaga kirishadi (tezlik konstantalari ≈ 10⁷–10⁹ mol^–1 s^–1) peroksid radikallarni berish,^[8] bu o'z navbatida mavhum vodorod a-dagi polimerning yangi qismidan zanjirning tarqalishi yangi alkil radiallarini berish uchun qadam.^[9]