Polimeermateriale word nou wyd gebruik in hoë-end vervaardiging, elektroniese inligting, vervoer, energiebesparing in geboue, lugvaart, nasionale verdediging en baie ander velde vanweë hul uitstekende eienskappe soos ligte gewig, hoë sterkte, temperatuurbestandheid en korrosiebestandheid. Dit bied nie net 'n breë markruimte vir die nuwe polimeermateriaalbedryf nie, maar stel ook hoër vereistes vir kwaliteitsprestasie, betroubaarheidsvlak en waarborgvermoë.
Daarom kry die vraag na hoe om die funksie van polimeermateriaalprodukte te maksimeer in lyn met die beginsel van energiebesparing, lae koolstof en ekologiese ontwikkeling al hoe meer aandag. En veroudering is 'n belangrike faktor wat die betroubaarheid en duursaamheid van polimeermateriale beïnvloed.
Vervolgens sal ons kyk na wat veroudering van polimeermateriale is, verouderingstipes, faktore wat veroudering veroorsaak, die hoofmetodes van anti-veroudering en die anti-veroudering van vyf algemene plastieksoorte.
A. Plastiese veroudering
Die strukturele eienskappe en fisiese toestand van polimeermateriale self en hul eksterne faktore soos hitte, lig, termiese suurstof, osoon, water, suur, alkali, bakterieë en ensieme in die gebruiksproses maak hulle onderhewig aan prestasie-agteruitgang of -verlies in die toepassingsproses.
Dit veroorsaak nie net 'n vermorsing van hulpbronne nie, en kan selfs groter ongelukke veroorsaak as gevolg van funksionele mislukking, maar ook die ontbinding van die materiaal wat deur veroudering veroorsaak word, kan die omgewing besoedel.
Die veroudering van polimeermateriale tydens gebruik is meer geneig om groot rampe en onherstelbare verliese te veroorsaak.
Daarom het die anti-veroudering van polimeermateriale 'n probleem geword wat die polimeerbedryf moet oplos.
B. Tipes polimeermateriaalveroudering
Daar is verskillende verouderingsverskynsels en -eienskappe as gevolg van verskillende polimeerspesies en verskillende gebruiksomstandighede. Oor die algemeen kan die veroudering van polimeermateriale in die volgende vier tipes veranderinge gekategoriseer word.
01 Veranderinge in voorkoms
Vlekke, kolle, silwer lyne, krake, ryp, kalkvorming, klewerigheid, kromtrekking, vis-oë, rimpeling, krimping, skroei, optiese vervorming en optiese kleurveranderinge.
02 Veranderinge in fisiese eienskappe
Insluitend oplosbaarheid, swelling, reologiese eienskappe en veranderinge in koue weerstand, hitte weerstand, waterdeurlaatbaarheid, lugdeurlaatbaarheid en ander eienskappe.
03 Veranderinge in meganiese eienskappe
Veranderinge in treksterkte, buigsterkte, skuifsterkte, impaksterkte, relatiewe verlenging, spanningsrelaksasie en ander eienskappe.
04 Veranderinge in elektriese eienskappe
Soos oppervlakweerstand, volumeweerstand, diëlektriese konstante, elektriese deurslagsterkte en ander veranderinge.
C. Mikroskopiese analise van veroudering van polimeermateriale
Polimere vorm opgewekte toestande van molekules in die teenwoordigheid van hitte of lig, en wanneer die energie hoog genoeg is, breek die molekulêre kettings om vrye radikale te vorm, wat kettingreaksies binne die polimeer kan vorm en voortgaan om afbraak te begin en ook kruisbinding kan veroorsaak.
Indien suurstof of osoon in die omgewing teenwoordig is, word 'n reeks oksidasiereaksies ook geïnduseer, wat hidroperoksiede (ROOH) vorm en verder in karbonielgroepe ontbind.
Indien oorblywende katalisatormetaalione in die polimeer teenwoordig is, of indien metaalione soos koper, yster, mangaan en kobalt tydens verwerking of gebruik ingebring word, sal die oksidatiewe afbraakreaksie van die polimeer versnel word.
D. Die hoofmetode om die anti-verouderingsprestasie te verbeter
Tans is daar vier hoofmetodes om die anti-verouderingsprestasie van polimeermateriale te verbeter en te verbeter, soos volg.
01 Fisiese beskerming (verdikking, verf, buitenste laagverbinding, ens.)
Die veroudering van polimeermateriale, veral foto-oksidatiewe veroudering, begin vanaf die oppervlak van materiale of produkte, wat manifesteer as verkleuring, kalkvorming, krake, glansafname, ens., en gaan dan geleidelik dieper na die binnekant. Dun produkte is meer geneig om vroeër te faal as dik produkte, dus kan die lewensduur van die produkte verleng word deur die produkte te verdik.
Vir produkte wat geneig is tot veroudering, kan 'n laag weerbestande deklaag op die oppervlak aangebring of bedek word, of 'n laag weerbestande materiaal kan op die buitenste laag van die produkte saamgestel word, sodat 'n beskermende laag aan die oppervlak van die produkte geheg kan word om die verouderingsproses te vertraag.
02 Verbetering van verwerkingstegnologie
Baie materiale in die sintese- of voorbereidingsproses het ook die probleem van veroudering. Byvoorbeeld, die invloed van hitte tydens polimerisasie, termiese en suurstofveroudering tydens verwerking, ens. Dienooreenkomstig kan die invloed van suurstof vertraag word deur 'n ontlugtingsapparaat of vakuumapparaat tydens polimerisasie of verwerking by te voeg.
Hierdie metode kan egter slegs die werkverrigting van die materiaal in die fabriek waarborg, en hierdie metode kan slegs vanaf die bron van materiaalvoorbereiding geïmplementeer word, en kan nie die verouderingsprobleem tydens herverwerking en gebruik oplos nie.
03 Strukturele ontwerp of wysiging van materiale
Baie makromolekulemateriale het verouderingsgroepe in die molekulêre struktuur, dus deur die ontwerp van die molekulêre struktuur van die materiaal kan die vervanging van die verouderingsgroepe met die nie-verouderingsgroepe dikwels 'n goeie effek hê.
04 Byvoeging van anti-veroudering bymiddels
Tans is die effektiewe manier en algemene metode om die verouderingsweerstand van polimeermateriale te verbeter, om anti-verouderingsbymiddels by te voeg, wat wyd gebruik word as gevolg van die lae koste en die feit dat die bestaande produksieproses nie verander hoef te word nie. Daar is twee hoofmaniere om hierdie anti-verouderingsbymiddels by te voeg.
Die anti-veroudering bymiddels (poeier of vloeistof) en hars en ander grondstowwe word direk gemeng en gemeng na ekstrusie, granulering of spuitgiet, ens. Dit is 'n eenvoudige en maklike manier van byvoeging, wat wyd gebruik word deur die meeste pelletiseer- en spuitgietaanlegte.
Plasingstyd: 26 Okt-2022