Polymermaterial används nu i stor utsträckning inom avancerad tillverkning, elektronisk information, transport, energibesparing i byggnader, flyg, nationellt försvar och många andra områden på grund av deras utmärkta egenskaper som låg vikt, hög hållfasthet, temperaturbeständighet och korrosionsbeständighet.Detta ger inte bara ett brett marknadsutrymme för den nya polymermaterialindustrin, utan ställer också högre krav på dess kvalitetsprestanda, tillförlitlighetsnivå och garantiförmåga.
Därför får mer och mer uppmärksamhet hur man maximerar funktionen hos polymermaterialprodukter i linje med principen om energibesparing, lågt koldioxidutsläpp och ekologisk utveckling.Och åldrande är en viktig faktor som påverkar tillförlitligheten och hållbarheten hos polymermaterial.
Därefter kommer vi att titta på vad som är åldrande av polymermaterial, åldringstyper, faktorer som orsakar åldrande, de viktigaste metoderna för anti-aging och anti-aging av fem allmänna plaster.
A. Plaståldring
De strukturella egenskaperna och det fysiska tillståndet hos polymermaterial själva och deras yttre faktorer såsom värme, ljus, termiskt syre, ozon, vatten, syra, alkali, bakterier och enzymer under användningsprocessen gör att de blir föremål för prestandaförsämring eller förlust i processen av ansökan.
Detta orsakar inte bara ett slöseri med resurser och kan till och med orsaka större olyckor på grund av dess funktionsfel, utan även nedbrytningen av materialet som orsakas av dess åldrande kan också förorena miljön.
Åldrandet av polymermaterial under användningsprocessen är mer sannolikt att orsaka stora katastrofer och irreparabela förluster.
Därför har anti-aging av polymermaterial blivit ett problem som polymerindustrin måste lösa.
B. Typer av polymermaterials åldrande
Det finns olika åldringsfenomen och egenskaper på grund av olika polymerarter och olika användningsförhållanden.I allmänhet kan åldrandet av polymermaterial kategoriseras i följande fyra typer av förändringar.
01 Förändringar i utseende
Fläckar, fläckar, silverlinjer, sprickor, frosting, kritning, klibbighet, skevhet, fiskögon, rynkor, krympning, sveda, optisk förvrängning och optiska färgförändringar.
02 Förändringar i fysiska egenskaper
Inklusive löslighet, svullnad, reologiska egenskaper och förändringar i köldbeständighet, värmebeständighet, vattenpermeabilitet, luftgenomsläpplighet och andra egenskaper.
03 Förändringar i mekaniska egenskaper
Förändringar i draghållfasthet, böjhållfasthet, skjuvhållfasthet, slaghållfasthet, relativ töjning, spänningsavslappning och andra egenskaper.
04 Förändringar av elektriska egenskaper
Såsom ytmotstånd, volymmotstånd, dielektricitetskonstant, elektrisk genombrottsstyrka och andra förändringar.
C. Mikroskopisk analys av åldrande av polymermaterial
Polymerer bildar exciterade tillstånd av molekyler i närvaro av värme eller ljus, och när energin är tillräckligt hög bryts molekylkedjorna för att bilda fria radikaler, som kan bilda kedjereaktioner inuti polymeren och fortsätta att initiera nedbrytning och kan också orsaka kors- länkar.
Om syre eller ozon finns i miljön induceras också en serie oxidationsreaktioner, som bildar hydroperoxider (ROOH) och sönderfaller ytterligare till karbonylgrupper.
Om kvarvarande katalysatormetalljoner finns närvarande i polymeren, eller om metalljoner såsom koppar, järn, mangan och kobolt tas in under bearbetning eller användning, kommer den oxidativa nedbrytningsreaktionen av polymeren att accelereras.
D. Den huvudsakliga metoden för att förbättra anti-aging prestanda
För närvarande finns det fyra huvudsakliga metoder för att förbättra och förbättra anti-aging prestanda hos polymermaterial enligt följande.
01 Fysiskt skydd (förtjockning, målning, ytterskiktsmassa, etc.)
Åldrandet av polymermaterial, speciellt fotooxidativt åldrande, börjar från ytan av material eller produkter, vilket visar sig som missfärgning, kritning, sprickbildning, glansminskning etc., och går sedan gradvis djupare in i det inre.Tunna produkter är mer benägna att misslyckas tidigare än tjocka produkter, så produkternas livslängd kan förlängas genom att förtjocka produkterna.
För produkter som är benägna att åldras kan ett skikt av väderbeständig beläggning appliceras eller beläggas på ytan, eller ett skikt av väderbeständigt material kan blandas på det yttre skiktet av produkterna, så att ett skyddande skikt kan fästas på ytan på produkterna för att bromsa åldringsprocessen.
02 Förbättring av processteknik
Många material i syntesen eller beredningsprocessen, det finns också problemet med åldrande.Till exempel påverkan av värme under polymerisation, termisk åldring och syreåldring under bearbetning, etc. Följaktligen kan inverkan av syre bromsas ned genom att tillsätta avluftningsanordning eller vakuumanordning under polymerisation eller bearbetning.
Denna metod kan dock bara garantera materialets prestanda på fabriken, och denna metod kan endast implementeras från källan för materialberedning och kan inte lösa dess åldringsproblem under upparbetning och användning.
03 Strukturell utformning eller modifiering av material
Många makromolekylmaterial har åldrande grupper i molekylstrukturen, så genom utformningen av materialets molekylära struktur kan ofta ersätta åldrande grupper med icke-åldrande grupper ha en bra effekt.
04 Tillsätt anti-aging tillsatser
För närvarande är det effektiva sättet och den vanliga metoden för att förbättra åldringsbeständigheten hos polymermaterial att lägga till anti-aging tillsatser, som används i stor utsträckning på grund av den låga kostnaden och inget behov av att ändra den befintliga produktionsprocessen.Det finns två huvudsakliga sätt att lägga till dessa anti-aging tillsatser.
Anti-aging tillsatser (pulver eller flytande) och harts och andra råvaror direkt blandade och blandade efter strängsprutning granulering eller formsprutning, etc.. Detta är ett enkelt och enkelt sätt att tillsätta, som används allmänt av majoriteten av pelletisering och formsprutningsanläggningar.
Posttid: 2022-okt-26