נוגדי חמצון הם חומרים המסוגלים לעכב או למנוע את תהליך החמצון או החמצון האוטומטי של פולימרים או גומי. הם פועלים על ידי האטה או עיכוב של חמצון החומר, ובכך מונעים הזדקנות ומאריכים את תוחלת החיים של הפולימר או הגומי.
במהלך ייצור מוצרי גומי ופלסטיק, חשיפה של פריטים בטמפרטורה גבוהה לאוויר עלולה להוביל לחמצון, ולגרום לדהייה ושבירות, ובסופו של דבר להשפיע על איכות המוצר. הוספת נוגדי חמצון יכולה להפחית חמצון בטמפרטורה גבוהה ולשמור על שלמות הצבע. יתר על כן, במהלך שימוש ואחסון המוצר, חשיפה לחמצן, לחות וגזים חומציים באוויר מחמצנת את החומר בהדרגה, וכתוצאה מכך תכונות מכניות מופחתות כגון חוזק, ובכך משפיעה על ביצועי המוצר. נוגדי חמצון פועלים ללא הרף על ידי מניעת תהליך החמצון, ובכך מאריכים את חיי המוצר.
הבנת עקרון תגובת החמצון ופונקציונליות נוגדי החמצון
תהליך החמצון התרמי של תרכובות אורגניות כולל סדרה של תגובות שרשרת של רדיקלים חופשיים, כאשר הקשרים הכימיים בתוך מולקולות אורגניות נשברים עקב חשיפה לחום, אור או חמצן, ויוצרים רדיקלים חופשיים פעילים והידרופרוקסידים. הידרופרוקסידים עוברים לאחר מכן פירוק, ומייצרים רדיקלי חמצן פחמימניים ורדיקלי הידרוקסיל. רדיקלים חופשיים אלה יוזמים תגובות שרשרת נוספות, המובילות לשינויים מבניים ומאפיינים משמעותיים בתרכובות אורגניות.
נוגדי חמצון פועלים על ידי נטרול רדיקלים חדשים שנוצרו או מקלים על פירוק הידרופרוקסידים, ובכך מפריעים לתגובת השרשרת. תרכובות המסוגלות לנטרל רדיקלים חופשיים, כגון אמינים ארומטיים ופנולים מעוכבים ונגזרותיהם, נקראות נוגדי חמצון ראשוניים. תרכובות אורגניות המכילות זרחן וגופרית, המסוגלות לפרק הידרופרוקסידים, ידועות כנוגדי חמצון עזר.