Portal de Periódicos da CAPES

Mechanisms of antioxidant action: polymer grafted antioxidants

1974; Elsevier BV; Volume: 10; Issue: 6 Linguagem: Inglês

10.1016/0014-3057(74)90191-8

1873-1945

Brendan Evans, G. Scott,

Chemistry and Chemical Engineering

It is shown that the antioxidant 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl acrylate, may be grafted to the surface of polymer artefacts. The antioxidant activity of the resulting “efficiently dispersed” antioxidant is very much higher than that of low molecular weight antioxidants containing the same functional group. Even after extraction with an effective solvent for the antioxidant-monomer and derived polymer, the oxidative stability of the polymer films is very much greater than that of polymer containing the antioxidant-monomer or antioxidant-polymer incorporated by a conventional melt technique without extraction. Optimum activity is believed to be associated with the formation of frequent short chain grafts in the surface of the polymer and is achieved by the use of a polymerization photo-activator such as benzophenone which also terminates kinetic chains. Surface grafted antioxidants are also found to be effective u.v. stabilizers for polypropylene in contrast to the normal ineffectiveness of chain terminating antioxidants incorporated into the polymer by conventional techniques. On montre que l'antioxydant acrylate de 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyle, peut être greffe a la surface des polymeres synthetiques. Les propriétés antioxydantes de ce composé “efficacement disperse” sont largement supérieures à celles des composès de faible poids moléculaire contenant le même groupe fonctionnel. Même apres extraction avec un bon solvant de l'antioxydant-monomère et du polymére derive, la stabilitè des films de polymère à l'oxydation est bien plus grande que celle du polymère contenant l'antioxydant-monomère ou un polymère auquel on a incorporè un antioxydant par un procède de fusion classique sans extraction. On suppose que l'activitè optimale est due a la formation d'un grand nombre de courts greffons à la surface du polymere, obtenus par polymèrisation a l'aide d'un photo-activateur tel que la benzophénone, qui agit également comme agent de terminaison des chaines cinetiques. Les antioxydants grefès superficiellement sont ègalement des stabilisants efficacces à l'u.v. pour le polypropyléne, alors que les antioxydants en bout de chaine, incorpores dans le polymerc par les techniques classiques, sont connus pour leur inefficacite. Si mostra che l'antiossidante 3,5-di-tert-butil-4-idrossibenzil-acrilato puo venir innestato sulla superficie di artefatti in polimeri. L'attività antiossidante del risultante antiossidante “efficientemente disperso” e molto piu elevata di quella di antiossidanti di basso peso molecolare contenenti i medesimi gruppi funzionali. Perfino dopo estrazione con un efficace solvente per il monomero antiossidante e polimero derivato, la stabilità all'ossidazione della pellicola di polimero è molto piu grande di quella del polimero contenente il monomero antiossidante oppure polimero antiossidante incorporato mediante tecniche convenzionali di fusione senza estrazione. Si pensa che l'attività ottimale sia da collegarsi alla formazopne di frequenti innesti a catena corta nella superficie del polimero e la si ottiene mediante l'impiego di un fotoattivatore di polimerizzazuone del tipo benzofenone il quale termina pure le catene cinetiche. Si e pure trovato che gli antiossidanti innestati su superficie sono efficaci stabilizzatori per raggi formazione di frequenti innesti a catena corta nella superficie del polimero e la si ottiene mediante l'impiego di un fotoattivatore di polimerizzazione del tipo benzofenone il quale termina pure le catene cinetiche. Si e pure trovato che gli antiossidanti innestati su superficie sono efficaci stabilizzatori per raggi ultravioletti per il polipropilene, a contrasto della normale inefficacia di antiossidanti terminatori di catena che vengono incorporati nel polimero con tecniche convenzionali. Es wird gezeigt, daβ das Antioxidans 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxibenzylacrylat auf die Oberflache von Polymerteilchen aufgepfropft werden kann. Die Aktivität dieses “wirkungsvoll dispergierten” (“efficiently dispersed”) Antioxidans ist wesentlich gröβer als die niedermolekularer Antioxidantien mit denselben funktionellen Gruppen. Selbst nach Extraktion des Pfropfcopolymeren mit einem Lösungsmittel für das monomere Antioxidans ist die Stabilitat von Polymerfilmen gegenüber Oxidation wesentlich groβer als die eines Polymeren, das des monomere Antioxidans oder dessen Polymeres in einer konventionellen Schmelztechnik ohne Extraktion beigemengt bekam. Ein Optimum an Aktivitat wird zurückgeführt auf die Bildung kurzkettiger Pfropflinge auf der Oberflache des Polymeren. Dies wird erreicht durch Zusatz eines Photoaktivators fur die Polymerisation wie z.B. Benzophenon, der die kinetische Kette beendet. Diese an der Oberfläche gepfropften Antioxidantien sind auch wirksame u.v.-Stabilisatoren fur Polypropylen im Gegensatz zu der normalen Unwirksamkeit kettenabbrechender Antioxidantien, die über die übliche Technik einem Polymeren zugemischt werden.