Polymerní materiály jsou nyní široce používány ve špičkové výrobě, elektronických informacích, dopravě, úspoře energie budov, letectví, národní obraně a mnoha dalších oblastech kvůli jejich vynikajícím vlastnostem, jako je nízká hmotnost, vysoká pevnost, teplotní odolnost a odolnost proti korozi.To nejenže poskytuje široký tržní prostor pro nový průmysl polymerních materiálů, ale také klade vyšší požadavky na jeho kvalitu, spolehlivost a garanční schopnosti.
Stále více pozornosti se proto dostává tomu, jak maximalizovat funkci produktů z polymerních materiálů v souladu s principem úspory energie, nízkouhlíkového a ekologického rozvoje.A stárnutí je důležitým faktorem, který ovlivňuje spolehlivost a životnost polymerních materiálů.
Dále se podíváme na to, co je stárnutí polymerních materiálů, typy stárnutí, faktory způsobující stárnutí, hlavní metody proti stárnutí a anti-aging pěti obecných plastů.
A. Stárnutí plastů
Strukturní vlastnosti a fyzikální stav samotných polymerních materiálů a jejich vnější faktory, jako je teplo, světlo, tepelný kyslík, ozón, voda, kyselina, alkálie, bakterie a enzymy v procesu použití, způsobují, že během procesu jsou vystaveny degradaci výkonu nebo ztrátě. aplikace.
Tím dochází nejen k plýtvání zdroji a může dojít i k větším haváriím v důsledku jeho funkční poruchy, ale také rozkladem materiálu způsobeného jeho stárnutím může být znečišťováno životní prostředí.
Stárnutí polymerních materiálů v procesu používání s větší pravděpodobností způsobí velké katastrofy a nenapravitelné ztráty.
Proto se ochrana proti stárnutí polymerních materiálů stala problémem, který musí průmysl polymerů vyřešit.
B. Typy stárnutí polymerních materiálů
Existují různé jevy a charakteristiky stárnutí v důsledku různých druhů polymerů a různých podmínek použití.Obecně lze stárnutí polymerních materiálů rozdělit do následujících čtyř typů změn.
01 Změny vzhledu
Skvrny, skvrny, stříbrné čáry, praskliny, námraza, křídování, lepkavost, deformace, rybí oči, zvrásnění, smršťování, připalování, optické zkreslení a optické změny barev.
02 Změny fyzikálních vlastností
Včetně rozpustnosti, bobtnání, reologických vlastností a změn odolnosti proti chladu, tepelné odolnosti, propustnosti vody, propustnosti vzduchu a dalších vlastností.
03 Změny mechanických vlastností
Změny pevnosti v tahu, pevnosti v ohybu, pevnosti ve smyku, rázové houževnatosti, relativního prodloužení, relaxace napětí a dalších vlastností.
04 Změny elektrických vlastností
Jako je povrchový odpor, objemový odpor, dielektrická konstanta, elektrická průrazná pevnost a další změny.
C. Mikroskopická analýza stárnutí polymerních materiálů
Polymery tvoří excitované stavy molekul v přítomnosti tepla nebo světla, a když je energie dostatečně vysoká, molekulární řetězce se rozbijí za vzniku volných radikálů, které mohou vytvářet řetězové reakce v polymeru a pokračovat v iniciaci degradace a mohou také způsobit křížové propojení.
Je-li v prostředí přítomen kyslík nebo ozón, dochází také k vyvolání řady oxidačních reakcí, při nichž vznikají hydroperoxidy (ROOH) a dále se rozkládají na karbonylové skupiny.
Jsou-li v polymeru přítomny zbytkové ionty katalytických kovů, nebo jsou-li kovové ionty, jako je měď, železo, mangan a kobalt přivedeny během zpracování nebo použití, urychlí se oxidační degradační reakce polymeru.
D. Hlavní metoda pro zlepšení výkonu proti stárnutí
V současné době existují čtyři hlavní způsoby, jak zlepšit a zlepšit odolnost polymerních materiálů proti stárnutí, a to následovně.
01 Fyzická ochrana (zahušťování, lakování, tmelení vnější vrstvy atd.)
Stárnutí polymerních materiálů, zejména fotooxidační stárnutí, začíná od povrchu materiálů nebo výrobků, které se projevuje odbarvením, křídováním, praskáním, poklesem lesku apod., a postupně jde hlouběji do interiéru.U tenkých výrobků je pravděpodobnější, že selžou dříve než u silných výrobků, takže životnost výrobků lze prodloužit zahuštěním výrobků.
U výrobků náchylných ke stárnutí lze na povrch nanést nebo nanést vrstvu povětrnostně odolného nátěru nebo na vnější vrstvu výrobků nanést vrstvu materiálu odolného vůči povětrnostním vlivům, aby bylo možné připevnit ochrannou vrstvu. povrch produktů zpomalit proces stárnutí.
02 Zlepšení technologie zpracování
Mnoho materiálů v procesu syntézy nebo přípravy je také problémem stárnutí.Například vliv tepla při polymeraci, tepelného a kyslíkového stárnutí při zpracování atd. Vliv kyslíku pak lze zpomalit přidáním odvzdušňovacího zařízení nebo vakuového zařízení během polymerace nebo zpracování.
Tato metoda však může zaručit pouze výkonnost materiálu v továrně a tato metoda může být implementována pouze ze zdroje přípravy materiálu a nemůže vyřešit problém stárnutí během přepracování a použití.
03 Konstrukční návrh nebo úprava materiálů
Mnoho makromolekulárních materiálů má v molekulární struktuře stárnoucí skupiny, takže prostřednictvím návrhu molekulární struktury materiálu může často mít dobrý účinek nahrazení stárnoucích skupin nestárnoucími skupinami.
04 Přidání přísad proti stárnutí
V současné době je efektivním způsobem a běžnou metodou pro zlepšení odolnosti polymerních materiálů proti stárnutí přidání přísad proti stárnutí, které jsou široce používány kvůli nízkým nákladům a není třeba měnit stávající výrobní proces.Existují dva hlavní způsoby přidávání těchto přísad proti stárnutí.
Přísady proti stárnutí (prášek nebo kapalina) a pryskyřice a další suroviny přímo smíchané a smíchané po vytlačovací granulaci nebo vstřikování atd.. Jedná se o jednoduchý a snadný způsob přidávání, který je široce používán většinou peletizačních a vstřikovny.
Čas odeslání: 26. října 2022