[REFRESH] Explicación de los tres tipos de antioxidantes

Actualizado en junio de 2026 · Revisado por el equipo técnico de Nanjing Wellt Chemicals

Los antioxidantes para plásticos son aditivos que interrumpen la oxidación, evitando así que los polímeros se vuelvan quebradizos, amarillentos o débiles. Elegir el antioxidante adecuado para plásticos no se trata de memorizar un catálogo de nombres comerciales, sino de conocer sus tres funciones. Cada aditivo en esta categoría de aditivos para polímeros se clasifica en uno de estos tres grupos: eliminación de radicales libres, descomposición de hidroperóxidos o una combinación de ambos en un sistema sinérgico. Dominar este concepto permite seleccionar el antioxidante correcto (un fenol impedido , un fosfito o una mezcla ya preparada) sin tener que adivinar.

La oxidación del plástico y la función de los antioxidantes

Las poliolefinas, como el polipropileno (PP) y el polietileno (PE), presentan numerosas ventajas: son relativamente económicas, de baja densidad y bastante resistentes. Sin embargo, su principal desventaja radica en la presencia de una cadena principal compuesta únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, que reaccionan fácilmente con el medio ambiente, en particular con el oxígeno. El calor y la cizalladura mecánica a temperaturas típicas de extrusión, por ejemplo, provocan la disociación del hidrógeno, generando radicales libres. Al unirse estos radicales libres a las moléculas de oxígeno cercanas, forman radicales peroxi que extraen los átomos de hidrógeno de las cadenas poliméricas adyacentes. Los radicales peroxi forman finalmente hidroperóxidos, que a su vez repiten el proceso disociándose para generar aún más radicales libres y moléculas de oxígeno. Este ciclo de reacción en cadena autorreforzante se conoce como autooxidación. Dado que la autooxidación es exponencialmente más activa a temperaturas elevadas, rompe las cadenas poliméricas, disminuye el peso molecular, aumenta la fluidez en estado fundido y, finalmente, provoca decoloración, pérdida de resistencia a la tracción y elongación, y fragilidad.

Los antioxidantes son los que detienen estas reacciones de autooxidación. En términos generales, los antioxidantes son aditivos plásticos —o estabilizadores— que se añaden en cantidades mínimas para evitar que los polímeros se degraden y pierdan su funcionalidad al exponerse al oxígeno. Los antioxidantes protegen el plástico de la oxidación del polímero, que continúa incluso después de la síntesis y tras su fusión, cuando las piezas de polímero se utilizan en una aplicación. Estos efectos —la pérdida de las propiedades físicas del material— se producen mucho antes de que se observen cambios físicos en la pieza en sí. La degradación del material se produce por oxidación térmica. Según ScienceDirect , un estudio ampliamente citado en el que los editores de la revista proporcionaron un resumen de la funcionalidad de los aditivos de materiales en diversos plásticos, los estabilizadores son necesarios porque la degradación se produce desde el momento en que se funde la resina virgen. Por lo tanto, es fundamental que el aditivo antioxidante del plástico soporte las duras condiciones a las que está sometido durante tan solo unos minutos en la etapa de fusión, así como durante muchos años en su aplicación final. Ninguna molécula antioxidante puede gestionar ambas etapas con la misma eficacia; ahí es donde entran en juego los diferentes tipos de antioxidantes. En Wellt, consideramos esto como una regla fundamental: los antioxidantes para polímeros son estabilizadores que protegen los polímeros, y se añaden porque la oxidación de los polímeros —una reacción en cadena de radicales libres que comienza en la polimerización y se acelera térmicamente— erosiona silenciosamente las propiedades mecánicas y el valor de uso final mucho antes de que la pieza parezca dañada.

Tipo 1: Antioxidantes primarios (fenoles impedidos)

Los antioxidantes primarios son los eliminadores de radicales libres, también llamados antioxidantes que interrumpen la reacción en cadena. La química predominante aquí es el fenol estéricamente impedido, una molécula cuyos voluminosos sustituyentes terc-butilo protegen un grupo hidroxilo muy reactivo. Ese hidroxilo dona un átomo de hidrógeno a un radical peroxi, convirtiendo un radical libre agresivo en una molécula estable e interrumpiendo una etapa de propagación. Ese impedimento estérico es lo que marca la diferencia: ralentiza la oxidación del fenol, por lo que la molécula sobrevive el tiempo suficiente para seguir donando átomos de hidrógeno durante años. Por eso, los fenoles impedidos son la base de la estabilidad térmica a largo plazo. Si se elige un antioxidante primario incorrecto, una pieza puede fallar años antes, porque una vez que el fenol se consume, la reacción en cadena se descontrola; mantener el fenol residual por encima de aproximadamente el 0.05 % es lo que lo evita.

¿Qué es un antioxidante fenólico impedido?

Un antioxidante de fenol impedido es aquel que contiene uno o más grupos fenólicos, pero con un grupo voluminoso sustituido en las posiciones orto respecto a los grupos hidroxilo, lo que lo convierte en un donador de átomos de hidrógeno muy eficaz y persistente. En la práctica, los dos antioxidantes más utilizados son el Irganox 1010, un fenol impedido de alto peso molecular , y el Irganox 1076, de menor peso molecular.

La disyuntiva es sencilla: el alto peso molecular del Irganox 1010 mantiene su baja volatilidad y lo hace resistente a las pérdidas durante el procesamiento en caliente, pero migra con menos facilidad en películas delgadas, mientras que el Irganox 1076 se dispersa y migra con mayor facilidad.

Un mito que conviene desmentir es que un alto peso molecular significa que un aditivo nunca abandona la pieza. Un estudio revisado por pares de 20 antioxidantes en materiales plásticos en contacto con alimentos (PMC, 2024) encontró que Irganox 1010 era el antioxidante con la mayor cantidad de migración en las pruebas de simulantes de grasa (0.29 mg/kg, seguido de Irganox 1076 e Irgafos 168). Un alto peso molecular minimiza la volatilización y, por lo tanto, reduce, pero no elimina, la migración a simulantes de alimentos grasos; y existe un umbral regulatorio para esta migración que los compradores deben considerar. Los fenoles más pequeños, como el butilhidroxitolueno (BHT), funcionan para aplicaciones menos extremas, pero se evaporan demasiado rápido en aquellas con una vida útil más larga. Otra desventaja de los fenoles: se utilizan para combatir la degradación térmica/oxidativa, no la radiación UV, que requiere estabilizadores de luz para su función. Las aminas (otra familia de antioxidantes primarios) también combaten el calor y la oxidación, pero provocan amarillamiento y manchas, y se utilizan principalmente para trabajos pesados ​​y en caucho.

“En la planta de producción, el fenol es su póliza de seguro para los próximos diez años, no para los próximos diez minutos. Quienes atribuyen el amarilleamiento a la ‘falta de fenol’ suelen tener escasez de fosfito durante el procesamiento.”

Tipo 2: Antioxidantes secundarios (fosfitos y tioésteres)

[REFRESH] Irgafos 168: Usos, beneficios y especificacionesEscrito por Adria
23 de septiembre de 2025

Los antioxidantes secundarios funcionan al revés: en lugar de capturar radicales, eliminan los hidroperóxidos que estos dejan, descomponiéndolos en productos estables antes de que puedan dividirse en dos radicales nuevos. Como describe BASF, esta clase de antioxidantes, los fosfitos y tioésteres, reacciona con los hidroperóxidos para generar productos no radicales. Existen dos subfamilias, y confundirlas es un error común en la selección. Si se elige el antioxidante secundario incorrecto, la pieza amarillea durante la extrusión a alta temperatura, un problema costoso que Wellt observa con mayor frecuencia en compuestos para la industria automotriz y de embalaje que operan por encima de los 250 °C.

¿Qué función cumple un antioxidante de fosfito durante la extrusión?

Durante la extrusión, el antioxidante de fosfito, Irgafos 168 , realiza la mayor parte de la "lucha en primera línea": descompone los hidroperóxidos que se forman bajo calor y cizallamiento, proceso que confiere estabilidad al flujo del material fundido y evita el amarilleamiento que puede dañar las piezas brillantes y blancas.

La salvedad, por supuesto, es que el almacenamiento del fosfito es importante. Debido a que pueden hidrolizarse en condiciones de humedad ( investigaciones de la Universidad Metropolitana de Manchester sobre la hidrólisis del fosfito muestran que existen mezclas sinérgicas y grados resistentes a la hidrólisis precisamente porque el fosfito crudo puede degradarse durante el almacenamiento), deben mantenerse sellados y secos o seleccionar un grado estabilizado contra la hidrólisis. Para un rendimiento que requiere longevidad a temperaturas elevadas, los antioxidantes de éster de azufre (tioéster), como DLTDP y DSTDP, reemplazan a los fosfitos. Una clase de auxiliares relacionada son los desactivadores de metales, utilizados para formar complejos con iones metálicos catalíticos (cobre, etc.) que son comunes en formulaciones de cables y alambres.

Tipo 3: Sistemas sinérgicos (mezclas y coestabilización)

En tercer lugar, están los sistemas combinados deliberadamente, combinaciones de los dos primeros. En la práctica, estos son los que adquiere la mayoría de las plantas. Dado que un fenol primario y un fosfito secundario protegen en diferentes etapas de la vida del polímero (primero bajo calor y cizallamiento durante el procesamiento, luego bajo una degradación más gradual durante el servicio), se obtiene el beneficio de un sistema que abarca ambos mundos. Se han documentado beneficios sinérgicos: en pruebas de campo, los paquetes de estabilización con sinergia de fenol/fosfito impedida aumentaron el OIT (tiempo de inducción a la oxidación) de las tuberías de poliolefina en más del 40%, por encima del rendimiento de los sistemas componentes aplicados individualmente. Esa es la definición práctica de 1+1>2 en sistemas antioxidantes.

El sistema antioxidante listo para usar más popular es, sin duda, Irganox B215, una mezcla 1:2 de Irganox 1010 e Irgafos 168. Como fabricantes de estas mezclas antioxidantes compuestas , nuestro mejor consejo es que, si no tiene una razón específica para agregar los dos componentes por separado, utilice uno de nuestros sistemas sinergistas premezclados; estos eliminan errores de pesaje, garantizan proporciones fijas y se dispersan como un solo gránulo. Solo una aplicación muy específica podría justificar una desviación de la proporción estándar 1:2. La clave está en la disciplina de dosificación: una cantidad insuficiente de aditivos secundarios conlleva el riesgo de pérdida de color durante el procesamiento; si se supera aproximadamente el 0.3 %, los aditivos pueden lixiviarse o producir eflorescencias, un equilibrio que Wellt busca al mezclar un paquete compuesto.

Selección del tipo de antioxidante adecuado según el polímero y la aplicación.

La elección del antioxidante adecuado depende de dos variables: la temperatura de procesamiento y la vida útil requerida. Para la mayoría de las poliolefinas, se recomienda comenzar con una mezcla de fenol y fosfito al 0.05-0.2%; para aplicaciones a altas temperaturas, se puede añadir un tioéster, y para cables y alambres, un desactivador de metales. La selección se reduce a dos preguntas: ¿a qué temperatura de procesamiento se trabaja y cuánto tiempo debe durar la pieza? El selector de tipo de polímero a antioxidante que se muestra a continuación (nuestro mapa de antioxidantes de 10 resinas ) sugiere paquetes iniciales. Las concentraciones son generalizaciones basadas en las prácticas de la industria y deben servir como punto de partida; variarán según el grado específico del polímero y dependerán del proceso y la geometría de la pieza final.

Ejemplo práctico: Supongamos que necesita preparar 1,000 kg de PP para moldeo de uso general y elige utilizar un paquete antioxidante sinérgico tipo B215 con una concentración total de aditivos del 0.1 %. Esto equivaldría a 1,000 kg * 0.001 = 1 kg de la mezcla por lote. Este 1 kg de mezcla produciría aproximadamente un 0.033 % de Irganox 1010 y un 0.067 % de Irgafos 168 en la mezcla en una proporción de 1:2. Si la pieza requiere estabilidad térmica en servicio, por ejemplo, un clip automotriz bajo el capó, puede aumentar esta concentración a entre el 0.2 % y el 0.3 %, sustituyendo parte del fosfito por un tioéster para mejorar la estabilidad térmica. Los antioxidantes se suelen introducir como un masterbatch antioxidante o como parte de un paquete de antioxidantes para plásticos, de modo que la pequeña dosis se disperse uniformemente en la resina.

Como familia de antioxidantes, los aditivos para plásticos proporcionan protección térmica contra el calor en múltiples áreas. Estos mismos aditivos antioxidantes, utilizados en productos de construcción y embalaje, también estabilizan sustratos orgánicos como los plásticos empleados en dispositivos médicos, fibras sintéticas, espumas de poliuretano y perfiles para la construcción. Los fosfitos son especialmente eficaces para la estabilidad del procesamiento, ayudando a los procesadores a procesar y proteger polímeros como el polietileno y el PP, mientras que los fenoles protegen los productos plásticos terminados durante toda su vida útil. Algunos aditivos para plásticos pueden migrar (florecer) cuando se usan en exceso (sobredosificación), por lo que el objetivo es utilizar la menor cantidad posible para proteger la pieza de la oxidación a altas temperaturas; la mayoría de las piezas de plástico requieren cantidades muy pequeñas de antioxidantes, en porcentajes muy inferiores al 1 %.

📐 Nota de ingeniería

Descubra el antioxidante esencial Ultranox™ 626: su guía completa para 2024Escrito por Adria
23 de septiembre de 2025

Si se utiliza fibra o cinta de PP, mantenga la cantidad por debajo del 0.1 % del uso total de antioxidantes y utilice fosfitos; agregar demasiado antioxidante de tipo fenol puede causar decoloración cuando el plástico se expone a altas cantidades de gases de combustión, especialmente en aplicaciones donde el producto se almacenará y puede estar expuesto a gases producidos por la combustión de gas natural, etc. Puede probar el rendimiento de oxidación de varios antioxidantes en nuestro laboratorio según la norma ASTM D3895 utilizando el método DSC para una lectura rápida.

Errores comunes en la selección (observados en el terreno)

Las tres causas principales de problemas o quejas con los antioxidantes son: 1- uso excesivo, 2- fosfitos dejados opcionales y 3- hidrólisis de fosfitos.

• Niveles de carga excesivos: la mayor cantidad de antioxidante añadida al plástico no proporciona un beneficio proporcional en niveles de rendimiento más altos y puede provocar eflorescencia, lo que dará un aspecto opaco a la pieza y puede causar placas en los moldes y equipos utilizados para procesar la pieza.
• Considerar los antioxidantes secundarios (fosfitos) como opcionales: muchos procesadores creen que no es necesario utilizar fosfitos en su compuesto para reducir costos, y la protección general que se requiere para las piezas de plástico se basa en solo uno de los antioxidantes, para la protección de su producto durante el proceso, la pérdida de color puede ser grave durante la extrusión si se omite un antioxidante de fosfito, ya que actúan como auxiliares de procesamiento que protegen el color y la claridad de los productos durante los procesos de extrusión.
• Almacenamiento y manipulación de fosfitos: Muchos compuestos contienen envases abiertos de fosfitos en su inventario, lo que provoca directamente la hidrólisis del fosfito al exponerse a la humedad. Utilice un almacenamiento sellado y seco, o adquiera un grado resistente a la hidrólisis.

En un ejemplo, una planta de reciclaje de plásticos reextruyó PP de desecho en dos etapas, lo que resultó en un mayor flujo de fusión y piezas de color gris. Tras añadir aproximadamente un 0.2 % de una mezcla de antioxidantes sinérgicos, el producto reciclado recuperó su flujo de fusión y sus propiedades mecánicas originales. Esta es una solución habitual en las líneas de reciclaje que procesan PP reciclado a unos 230 °C. Este tipo de exposición repetida al calor provoca la pérdida y migración de aditivos, fenómeno documentado en diversos aditivos plásticos.

Panorama regulatorio y de reciclaje: ¿Qué está cambiando?

Los mayores cambios en la industria del plástico no radican en nuevas químicas, sino en regulaciones, sostenibilidad y circularidad. Estos factores están impulsando un mayor uso de materiales reciclados y, por lo tanto, influyen en los tipos de aditivos que los procesadores de plásticos pueden seleccionar para sus productos. Los materiales en contacto con alimentos producidos en EE. UU. deben formularse utilizando grados aprobados según 21 CFR 178.2010, la lista de antioxidantes y estabilizadores para polímeros de la FDA , con el equivalente de la UE según el Reglamento 10/2011. Si bien los antioxidantes comunes como Irganox 1010 e Irgafos 168 figuran en estas bases de datos, la regulación exige el cumplimiento de los límites de migración; por lo tanto, los datos de migración anteriores son clave al seleccionar un antioxidante para 2026.

El reciclaje mecánico es una mejor opción. Cuando el plástico se recicla mecánicamente, no se libera del antioxidante existente, sino que lo consume: cada pasada de procesamiento impone un historial térmico adicional que quema parte del estabilizador. Como señala PLASTICS sobre los envases de alimentos reciclados , el reciclaje mecánico estándar deja los antioxidantes existentes en su lugar en lugar de restaurarlos, por lo que los recicladores deben agregar estabilizador nuevo para reconstruir la estabilidad de la fusión. Un informe de la OCDE de 2026 sobre la validación del contenido químico de los plásticos reciclados apunta en la misma dirección, vinculando la trazabilidad según la norma EU EN 15343 con el contenido reciclado en contacto con alimentos. Si está planificando un proyecto para 2026 con contenido reciclado, recuerde incluir en su presupuesto un paquete sinergista de mayor dosis y verificar el cumplimiento regional de la normativa para el contacto con alimentos antes de finalizar la fórmula. (El rango de pronósticos del tamaño del mercado de antioxidantes para plásticos para 2025 de diferentes fuentes de investigación varía enormemente, entre aproximadamente 2.6 millones y 5.9 millones de dólares, por lo que considere estas cifras principales como contexto, no como datos objetivos para fines de planificación).

El riesgo aquí es concreto y costoso: especificar un grado que no cumpla con la normativa puede provocar que un proyecto de contacto con alimentos de 2026 falle en las pruebas de migración al final de la calificación, un error costoso. Debido a que el reciclaje mecánico añade un historial repetido de calor a alta temperatura, los recicladores deben volver a estabilizar contra la degradación térmica y oxidativa causada por el calor; Wellt formula envases de grado reciclado para aplicaciones de embalaje y construcción, automoción y medicina que deben cumplir con 21 CFR 178.2010 y EU EN 15343. A medida que esta clase de antioxidantes —aditivos en la industria del plástico utilizados en una gama cada vez mayor de aplicaciones— se orienta hacia el reciclaje, los productos que se fabrican con sistemas antioxidantes verificados y que cumplen con la normativa para procesar y proteger la resina son los que superan las auditorías.

Preguntas frecuentes