Peroxide und Antioxidantien in Kunststoffen

In der Kunststoffverarbeitung sind Additive in aller Regel unverzichtbar, um Verarbeitbarkeit und Materialeigenschaften zu steuern. Zwei bekannte Additivklassen sind dabei Peroxide und Antioxidantien in Kunststoffen – beide erfüllen essenzielle, aber gegensätzliche Aufgaben. Ein gemeinsamer Einsatz ist deshalb problematisch. Was die Additive leisten, wo die Problematik liegt und welche Rolle polymere Additive übernehmen können, wollen wir folgend kurz beleuchten.

Antioxidantien: Ein Schutzschild gegen Sauerstoff
Sauerstoff ist ein sogenanntes Diradikal, welches mit Polymerketten reagiert und Abbaureaktionen auslöst. Besonders in Kombination mit UV-Strahlung wird dieser Prozess beschleunigt.

• Die Folge: Versprödung, Verfärbung und ein Verlust mechanischer Eigenschaften.

• Die Lösung: Antioxidantien, die als Radikalfänger für den Sauerstoff wirken. Sie binden freie Radikale und verhindern so den polymeren Kettenabbau, den der Sauerstoff auslösen würde. Ein typisches Beispiel für ein solches Antioxidans ist Butylhydroxytoluol (BHT)

Peroxide: ein wirkungsvolles Werkzeug zur Fließverbesserung
Peroxide auf der anderen Seite werden gezielt eingesetzt, um Polymerketten zu spalten. Dadurch sinkt die Viskosität des Compounds und die Verarbeitbarkeit wird erleichtert. Es wird also über Abbaureaktionen eine Fließverbesserung erzeugt.

• Die Wirkungsweise: Peroxide zerfallen in Radikale. Diese Radikale lösen den kontrollierten Kettenabbau während der Verarbeitung aus.

• Der Konflikt: Aufhebung der Wirkung bei gleichzeitigem Einsatz von Antioxidantien und Peroxiden. Peroxide und Antioxidantien in Kunststoffen werden deshalb in diesem Kontext auch als Antagonisten bezeichnet.

Gegensätzliche Wirkungsweise führt zu Konflikten
Antioxidantien neutralisieren Radikale, während die Wirkung von Peroxiden auf der Bildung von Radikalen beruht. Wird beides kombiniert, heben sich die Effekte gegenseitig auf. Die Fließverbesserung durch die Peroxide bleibt aus, der Oxidationsschutz der Antioxidantien wird signifikant geschwächt. Dadurch werden die Ziele der Additive nicht erreicht – der Einsatz ist schlicht nicht zielführend, weder für Peroxide noch für Antioxidantien.

Eine unkomplizierte Alternative: Additive ohne Radikalmechanismus
Mit polymeren Additiven wie denen von Polytives lässt sich das hier beschriebene Dilemma umgehen. Sie basieren nicht auf einer Peroxid-Technologie und interagieren aus diesem Grund weder mit Antioxidantien noch mit UV-Stabilisatoren. Das Ergebnis:

• Fließverbesserung ohne Kompromisse

• Erhalt der Schutzwirkung von Antioxidantien

• Kompatibilität mit Polyolefinen

Damit wird eine effiziente und nachhaltige Kunststoffverarbeitung möglich, ohne die Nachteile klassischer Peroxid-Systeme.

Fazit
Das Spannungsfeld zwischen Peroxiden und Antioxidantien in Kunststoffen verdeutlicht, wie komplex Kunststoffverarbeitung sein kann und wie sehr weiterhin neue Ansätze gefragt sind. Polymere Additive bilden einen solchen neuen und innovativen Ansatz. Kommen Sie mit uns ins Gespräch, wie sich daraus neue Lösungen für Ihre Anwendungen entwickeln lassen.