เหตุใดเราจึงต้องใช้สารยับยั้งการทำงานของทองแดง?

ทองแดงและโลหะผสม (เช่น สายไฟ) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบส่งไฟฟ้า แต่เมื่อทองแดงสัมผัสโดยตรงกับวัสดุโพลีเมอร์บางชนิด (เช่น พีวีซี โพลีเอทิลีน) อาจทำให้เกิดปัญหาต่อไปนี้:

ออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยา:
Cu2+ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่รุนแรงซึ่งเร่งการแตกของโซ่โมเลกุลโพลีเมอร์จากปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น

การกัดกร่อนของกรด：
ในวัสดุที่ถูกเติมฮาโลเจน เช่น พีวีซี ทองแดงอาจทำปฏิกิริยากับ HCl ที่สลายตัวแล้วเพื่อผลิตคอปเปอร์คลอไรด์ (CuCl2) ซึ่งจะเร่งการสลายตัวของวัสดุให้เร็วขึ้น (มีผลเร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเอง)

ความเสื่อมโทรมของรูปลักษณ์ภายนอก:
การเคลื่อนตัวของไอออนทองแดงอาจทำให้เกิดจุดสีเขียวหรือสีดำ (สนิมทองแดง) ปรากฏบนพื้นผิวของวัสดุ ซึ่งส่งผลต่อรูปลักษณ์ของวัสดุ

กลไกการออกฤทธิ์ของสารระงับการทำงาน
ตัวระงับการทำงานจะระงับผลกระทบเชิงลบของทองแดงโดยใช้วิธีการดังต่อไปนี้:

ไอออนทองแดงคีเลต:
เมื่อรวมกับ Cu2+ ฟรี จะเกิดสารเชิงซ้อนที่เสถียรเพื่อปิดกั้นกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา (เช่น สารประกอบเบนโซไตรอาโซล)

การทำให้พื้นผิวทองแดงเกิดความเฉื่อย:
สร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของทองแดงเพื่อป้องกันการปล่อยไอออนของทองแดง (เช่น สารประกอบฟอสฟอรัสอินทรีย์)

การทำให้สารที่เป็นกรดเป็นกลาง:
ใน PVC สารลดฤทธิ์บางชนิดสามารถทำให้ HCl ที่เกิดจากการสลายตัวเป็นกลางได้ ซึ่งจะช่วยลดการกัดกร่อนของทองแดง (เช่น สารคงตัวของเกลือตะกั่วที่มีหน้าที่ต้านทานทองแดงด้วย)

สารลดฤทธิ์ทองแดงเป็น "ผู้พิทักษ์ที่มองไม่เห็น" ในวัสดุโพลีเมอร์ชนิดหนึ่งที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ เช่น ปลอกหุ้มลวดได้อย่างมาก โดยยับยั้งกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของทองแดง เทคโนโลยีนี้มีแกนหลักอยู่ที่การคีเลตทางเคมีที่แม่นยำและการทำให้พื้นผิวเฉื่อย ในขณะเดียวกันก็รักษาสมดุลระหว่างความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความคุ้มทุน ในการออกแบบปลอกหุ้มลวด สูตรเชิงประสานงานของตัวปิดการใช้งาน, สารหน่วงไฟและสารเติมแต่งอื่น ๆ ถือเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของวัสดุในระยะยาว