Споделяне на знания за полимерни материали

1. Тип стареене на полимерни материали

Полимерните материали в процеса на обработка, съхранение и употреба, поради цялостното действие на вътрешни и външни фактори, техните свойства постепенно се влошават, така че крайната загуба на потребителска стойност, това явление принадлежи на стареенето на полимерните материали.

Това не само причинява загуба на ресурси, но дори води до по-големи аварии поради неговата функционална повреда, а разлагането на материалите, причинено от стареенето му, също може да замърси околната среда.

Поради различните видове полимери и различните условия на употреба, има различни явления и характеристики на стареене.Като цяло стареенето на полимерните материали може да се класифицира в следните четири вида промени:

Промени във външния вид

Има петна, петна, сребристи линии, пукнатини, глазура, напудряне, окосмяване, изкривяване, рибешко око, бръчки, свиване, изгаряне, оптично изкривяване и промени в оптичния цвят.

Промени във физичните свойства

Включително разтворимост, набъбване, реологични свойства и устойчивост на студ, устойчивост на топлина, водопропускливост, пропускливост на въздух и други свойства на промяна.

Промени в механичните свойства

Якост на опън, якост на огъване, якост на срязване, якост на удар, относително удължение, релаксация на напрежението и др.

Промени в електрическите свойства

Като повърхностно съпротивление, обемно съпротивление, диелектрична константа, промени в якостта на електрически пробив.

2. Фактори, предизвикващи стареене на полимерни материали

Тъй като при преработката на полимери, процесът на използване ще бъде повлиян от топлина, кислород, вода, светлина, микроорганизми и фактори на околната среда, като химическа среда, комбинацията от нейния химичен състав и структура може да доведе до поредица от промени, съответните лоши физични свойства, като тъй като косата е твърда, чуплива, лепкава, обезцветяване, загуба на сила и т.н., тези промени и явлението се наричат ​​стареене.

Високият полимер под действието на топлина или светлина ще образува възбудени молекули, когато енергията е достатъчно висока, молекулярната верига ще се разпадне, за да образува свободни радикали, свободните радикали могат да образуват верижна реакция вътре в полимера, да продължат да причиняват разграждане, може също да причинят омрежване.

Ако в околната среда има кислород или озон, могат да бъдат предизвикани поредица от окислителни реакции за образуване на хидропероксиди (ROOH), които могат да бъдат допълнително разложени на карбонилни групи.

Ако има остатъчни метални йони на катализатора в полимера или метални йони като мед, желязо, манган и кобалт са въведени в полимера по време на обработката и употребата, реакцията на окислително разграждане на полимера ще се ускори.

3. Методи за антистареене на полимерни материали

Понастоящем основните методи за подобряване и подобряване на свойствата против стареене на полимерните материали са следните:

Стареенето на полимерните материали, особено фотокислородното стареене, първо започва от повърхността на материала или продукта, което се проявява като обезцветяване, прах, напукване, намаляване на блясъка и след това постепенно към вътрешността.

Тънките продукти са по-склонни да се повредят по-рано от дебелите продукти, така че експлоатационният живот на продуктите може да бъде удължен чрез удебеляване на продукти.

За продукти, които са лесни за стареене, могат да бъдат покрити на повърхността или покрити със слой от покритие, устойчиво на атмосферни влияния, или във външния слой на продукта композитен слой от материал, устойчив на атмосферни влияния, така че повърхността на продукта да е прикрепена към слой защитен слой, за да се забави процеса на стареене.

В процеса на синтез или подготовка много материали също имат проблема със стареенето.Например ефектът от топлината в процеса на полимеризация, термичното кислородно стареене в процеса на обработка и т.н.Съответно, ефектът на кислорода може да бъде смекчен чрез добавяне на устройства за деоксигениране или устройства за вакуумиране в процеса на полимеризация или обработка.

Въпреки това, този метод може да гарантира само работата на материала във фабриката и този метод може да бъде приложен само от източника на подготовката на материала, неспособен да реши проблема със стареенето му в процеса на повторна обработка и употреба.

Има групи, които са много лесни за стареене в молекулярната структура на много полимерни материали, така че чрез дизайна на молекулярната структура на материалите, замяната на групи, които не са лесни за стареене, с групи, които са лесни за стареене, често може да има добър ефект.

Или въвеждането на функционални групи или структури с ефект против стареене върху полимерната молекулярна верига чрез метод на присаждане или съполимеризация, придавайки на самия материал отлична функция против стареене, също е метод, който често се използва от изследователите, но цената е висока, и не може да постигне широкомащабно производство и приложение.

Понастоящем ефективният начин и общ метод за подобряване на устойчивостта на стареене на полимерните материали е добавянето на добавки против стареене, което се използва широко поради ниската си цена и липсата на необходимост от промяна на съществуващия производствен процес.Има два основни начина за добавяне на тези добавки против стареене:

Директно добавяне на добавки: добавки против стареене (на прах или течност) и смола и други суровини се смесват директно и се разбъркват след екструзия, гранулиране или леене под налягане и т.н. Поради своята простота, този начин на добавяне се използва широко в много изпомпвания и фабрики за леене под налягане.

Метод за добавяне на мастербач против стареене: При производители с по-високи изисквания за качество на продукта и стабилност на качеството е по-често да се добавя мастербач против стареене в производството.

Мастербачът против стареене е подходяща смола като носител, смесена с различни ефективни добавки против стареене, след което чрез ко-екструзионно гранулиране с двушнеков екструдер, предимствата на приложението му се крият в добавките против стареене в процеса на приготвяне на първите инструменти за мастербач диспергираният, толкова късно в процеса на обработка на материала, агентът против стареене получава вторична дисперсия, за постигане на целта за равномерно разпръскване на помощните вещества в матрицата на полимерния материал, не само за осигуряване на качеството на стабилността на продукта, но и за избягване на замърсяване с прах по време на производството, което прави производството по-екологично и опазва околната среда.