Az antioxidánsok olyan anyagok, amelyek képesek késleltetni vagy megakadályozni a polimerek vagy a gumi oxidációs vagy autooxidációs folyamatát. Úgy működnek, hogy lassítják vagy gátolják az anyag oxidációját, ezáltal megakadályozzák az öregedést és meghosszabbítják a polimer vagy a gumi élettartamát.
A gumi- és műanyagtermékek gyártása során a magas hőmérsékletű tárgyak levegővel való érintkezése oxidációhoz vezethet, ami fakulást és törékenységet okozhat, ami végső soron befolyásolja a termék minőségét. Az antioxidánsok hozzáadása csökkentheti a magas hőmérsékletű oxidációt és megőrzi a szín integritását. Ezenkívül a termék használata és tárolása során a levegő oxigénjével, nedvességével és savas gázaival való érintkezés fokozatosan oxidálja az anyagot, ami a mechanikai tulajdonságok, például a szilárdság csökkenését eredményezi, ami befolyásolja a termék teljesítményét. Az antioxidánsok folyamatosan gátolják az oxidációs folyamatot, ezáltal meghosszabbítják a termék élettartamát.
Az oxidációs reakció elvének és az antioxidáns funkcióinak megértése
A szerves vegyületek termikus oxidációs folyamata egy sor szabad gyökös láncreakciót foglal magában, ahol a szerves molekulákon belüli kémiai kötések hő-, fény- vagy oxigénhatás hatására megszakadnak, és aktív szabad gyökök és hidroperoxidok keletkeznek. A hidroperoxidok ezt követően lebomlanak, és szénhidrogén-oxigén-gyökök és hidroxil-gyökök keletkeznek. Ezek a szabad gyökök további láncreakciókat indítanak el, ami a szerves vegyületek jelentős szerkezeti és tulajdonságainak megváltozásához vezet.
Az antioxidánsok úgy működnek, hogy semlegesítik az újonnan képződött gyököket, vagy elősegítik a hidroperoxidok lebomlását, ezáltal megszakítják a láncreakciót. A szabad gyökök semlegesítésére képes vegyületeket, például aromás aminokat és gátolt fenolokat és származékaikat elsődleges antioxidánsoknak nevezzük. A foszfort és ként tartalmazó szerves vegyületek, amelyek képesek a hidroperoxidok lebontására, kiegészítő antioxidánsokként ismertek.