Polymermaterialien ginn elo wäit verbreet an der High-End-Produktioun, der elektronescher Informatioun, dem Transport, der Energiespuermoossnamen am Gebai, der Loft- a Raumfaart, der nationaler Verteidegung a ville aner Beräicher benotzt, wéinst hiren exzellenten Eegeschafte wéi Liichtgewiicht, héich Festigkeit, Temperaturbeständegkeet a Korrosiounsbeständegkeet. Dëst bitt net nëmmen e breede Maartraum fir déi nei Polymermaterialindustrie, mee stellt och méi héich Ufuerderungen un hir Qualitéitsleistung, Zouverlässegkeet a Garantiekapazitéit.
Dofir gëtt ëmmer méi Opmierksamkeet op d'Fro gestallt, wéi een d'Funktioun vu Polymermaterialprodukter am Aklang mam Prinzip vun Energiespueren, CO2-armem Ausstouss an ökologescher Entwécklung maximéiere kann. An d'Alterung ass e wichtege Faktor, deen d'Zouverlässegkeet an d'Haltbarkeet vu Polymermaterialien beaflosst.
Als nächst wäerte mir eis ukucken, wat Alterung vu Polymermaterialien ass, d'Aarte vun Alterung, d'Faktoren, déi Alterung verursaachen, déi wichtegst Methode vum Anti-Aging an d'Anti-Aging vu fënnef allgemenge Plastiksarten.
A. Plastikalterung
Déi strukturell Charakteristiken an den physikaleschen Zoustand vu Polymermaterialien selwer an hir extern Faktoren wéi Hëtzt, Liicht, thermesche Sauerstoff, Ozon, Waasser, Säure, Alkali, Bakterien an Enzymer am Gebrauch maachen se ufälleg fir enger Leeschtungsverschlechterung oder -verloscht am Uwendungsprozess.
Dëst verursaacht net nëmmen eng Verschwendung vu Ressourcen a kann duerch funktionell Ausfäll souguer méi grouss Accidenter verursaachen, mä och den Zersetzung vum Material, deen duerch säin Alterung verursaacht gëtt, kann d'Ëmwelt verschmotzen.
D'Alterung vu Polymermaterialien am Gebrauch ass méi wahrscheinlech fir grouss Katastrophen an irreparabel Verloschter ze verursaachen.
Dofir ass d'Anti-Aging vu Polymermaterialien zu engem Problem ginn, dat d'Polymerindustrie muss léisen.
B. Aarte vun der Alterung vu Polymermaterialien
Et gëtt ënnerschiddlech Alterungsphenomener a Charakteristiken, déi jee no Polymerarten a verschiddene Gebrauchsbedingungen entstinn. Am Allgemengen kann d'Alterung vu Polymermaterialien an déi folgend véier Aarte vu Verännerungen agedeelt ginn.
01 Ännerungen am Ausgesinn
Flecken, Flecken, Sëlwerlinnen, Rëss, Glasur, Kräidung, Klebrigkeet, Verformung, Fëschaen, Falten, Schrumpfung, Verbrennen, optesch Verzerrung an optesch Faarfännerungen.
02 Ännerungen an de physikaleschen Eegeschaften
Dorënner Léislechkeet, Schwellung, rheologesch Eegeschaften a Verännerungen an der Kältebeständegkeet, Hëtztbeständegkeet, Waasserpermeabilitéit, Loftpermeabilitéit an aner Eegeschaften.
03 Ännerungen an de mechaneschen Eegeschaften
Ännerungen an der Zuchfestigkeit, Biegefestigkeit, Schéierfestigkeit, Schlagfestigkeit, relativer Dehnung, Spannungsrelaxatioun an aner Eegeschaften.
04 Ännerungen an den elektreschen Eegeschaften
Wéi zum Beispill Uewerflächenwiderstand, Volumenwiderstand, dielektresch Konstant, elektresch Duerchbrochstäerkt an aner Ännerungen.
C. Mikroskopesch Analyse vum Alterungsprozess vu Polymermaterialien
Polymere bilden anregt Zustänn vu Molekülen a Präsenz vun Hëtzt oder Liicht, a wann d'Energie héich genuch ass, briechen d'Molekülketten fir fräi Radikale ze bilden, déi Kettenreaktiounen am Polymer kënne bilden an weider den Degradatioun ausléise kënnen an och Vernetzung verursaache kënnen.
Wann Sauerstoff oder Ozon an der Ëmwelt präsent ass, gëtt och eng Serie vun Oxidatiounsreaktiounen induzéiert, wouduerch Hydroperoxide (ROOH) geformt ginn an déi weider a Carbonylgruppen zerfalen.
Wann Reschtmetallionen aus dem Katalysator am Polymer präsent sinn, oder wann Metallionen wéi Koffer, Eisen, Mangan a Kobalt während der Veraarbechtung oder der Benotzung agefouert ginn, gëtt d'oxidativ Degradatiounsreaktioun vum Polymer beschleunegt.
D. Déi wichtegst Method fir d'Anti-Aging-Leeschtung ze verbesseren
Am Moment ginn et véier Haaptmethoden fir d'Anti-Aging-Leeschtung vu Polymermaterialien ze verbesseren an ze verbesseren, wéi follegt.
01 Physikalesche Schutz (Verdickung, Molerei, äusseren Schichtverbindung, asw.)
D'Alterung vu Polymermaterialien, besonnesch photooxidativ Alterung, fänkt vun der Uewerfläch vu Materialien oder Produkter un, wat sech a Form vun Verfärbungen, Kräiden, Rëss, Glanzverloscht usw. manifestéiert, a geet dann no an no méi déif no bannen. Dënn Produkter hunn eng méi héich Wahrscheinlechkeet, méi fréi ze futti ze goen, wéi déck Produkter, sou datt d'Liewensdauer vun de Produkter duerch d'Verdickung verlängert ka ginn.
Fir Produkter, déi ufälleg fir Alterung sinn, kann eng Schicht wetterbeständeg Beschichtung op d'Uewerfläch opgedroe oder beschichtet ginn, oder eng Schicht wetterbeständeg Material kann op déi baussenzeg Schicht vun de Produkter zesummegesat ginn, sou datt eng Schutzschicht op d'Uewerfläch vun de Produkter ubruecht ka ginn, fir den Alterungsprozess ze verlangsamen.
02 Verbesserung vun der Veraarbechtungstechnologie
Vill Materialien am Synthese- oder Virbereedungsprozess hunn och de Problem vum Alterungsprozess. Zum Beispill den Afloss vun Hëtzt während der Polymerisatioun, thermesch an Sauerstoffalterung während der Veraarbechtung, etc. Dofir kann den Afloss vum Sauerstoff verlangsamt ginn, andeems en Entlüftungsapparat oder e Vakuumapparat während der Polymerisatioun oder Veraarbechtung bäigefüügt gëtt.
Dës Method kann awer nëmmen d'Leeschtung vum Material an der Fabréck garantéieren, an dës Method kann nëmme vun der Quell vun der Materialvirbereedung aus ëmgesat ginn, a kann säi Alterungsproblem während der Opaarbechtung an dem Gebrauch net léisen.
03 Strukturell Planung oder Modifikatioun vu Materialien
Vill Makromolekülmaterialien hunn Alterungsgruppen an der molekularer Struktur, dofir kann den Ersatz vun den Alterungsgruppen duerch net-alternd Gruppen duerch den Design vun der molekularer Struktur vum Material dacks e gudden Effekt hunn.
04 Anti-Aging-Additive bäifügen
Aktuell ass déi effektiv Method an déi üblech Method fir d'Alterungsbeständegkeet vu Polymermaterialien ze verbesseren, Anti-Aging-Additive bäizefügen, déi wäit verbreet sinn, well se niddreg Käschten hunn an et net néideg ass, de bestehenden Produktiounsprozess z'änneren. Et ginn zwou Haaptméiglechkeeten, dës Anti-Aging-Additive bäizefügen.
D'Anti-Aging-Additiver (Pulver oder Flëssegkeet) an Harz an aner Rohmaterialien ginn direkt no der Extrusiounsgranulatioun oder Sprëtzguss usw. gemëscht a vermëscht. Dëst ass eng einfach an einfach Method vun der Zousazéierung, déi wäit verbreet vun de meeschte Pelletiséierungs- a Sprëtzgussanlagen benotzt gëtt.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 26. Oktober 2022