Палімерныя матэрыялы цяпер шырока выкарыстоўваюцца ў высокакласнай вытворчасці, электроннай інфармацыі, транспарце, энергазберажэнні будынкаў, аэракасмічнай прамысловасці, нацыянальнай абароне і многіх іншых галінах з-за іх выдатных уласцівасцей, такіх як лёгкі вага, высокая трываласць, тэрмаўстойлівасць і ўстойлівасць да карозіі. Гэта не толькі забяспечвае шырокую рынкавую прастору для індустрыі новых палімерных матэрыялаў, але і вылучае больш высокія патрабаванні да якасці, ўзроўню надзейнасці і гарантыйных магчымасцей.
Такім чынам, як максымізаваць функцыю вырабаў з палімерных матэрыялаў у адпаведнасці з прынцыпам энергазберажэння, нізкім утрыманнем вугляроду і экалагічнага развіцця становіцца ўсё больш і больш увагі. А старэнне - важны фактар, які ўплывае на надзейнасць і даўгавечнасць палімерных матэрыялаў.
Далей мы разгледзім, што такое старэнне палімерных матэрыялаў, тыпы старэння, фактары, якія выклікаюць старэнне, асноўныя метады анты-старэння і анты-старэння пяці агульных пластмас.
А. Старэнне пластыка
Структурныя характарыстыкі і фізічны стан саміх палімерных матэрыялаў і іх знешнія фактары, такія як цяпло, святло, тэрмічны кісларод, азон, вада, кіслоты, шчолачы, бактэрыі і ферменты ў працэсе выкарыстання, робяць іх схільнымі да пагаршэння прадукцыйнасці або страты ў працэсе. прымянення.
Гэта не толькі прыводзіць да марнавання рэсурсаў і можа нават выклікаць больш аварый з-за яго функцыянальнай няспраўнасці, але і раскладанне матэрыялу, выкліканае яго старэннем, таксама можа забруджваць навакольнае асяроддзе.
Старэнне палімерных матэрыялаў у працэсе выкарыстання часцей за ўсё прывядзе да вялікіх бедстваў і непапраўных страт.
Такім чынам, антыстарэнне палімерных матэрыялаў стала праблемай, якую палімерная прамысловасць павінна вырашыць.
Б. Віды старэння палімерных матэрыялаў
Існуюць розныя з'явы і характарыстыкі старэння з-за розных відаў палімераў і розных умоў выкарыстання. Увогуле, старэнне палімерных матэрыялаў можна падзяліць на наступныя чатыры тыпу змяненняў.
01 Змены ў знешнасці
Плямы, плямы, серабрыстыя лініі, расколіны, іней, мел, ліпкасць, дэфармацыя, рыбіны вочы, маршчыны, ўсаджванне, апёкі, аптычныя скажэнні і аптычныя змены колеру.
02 Змены фізічных уласцівасцей
Уключаючы растваральнасць, набраканне, рэалагічныя ўласцівасці і змены марозаўстойлівасці, тэрмаўстойлівасці, водапранікальнасці, паветрапранікальнасці і іншых уласцівасцей.
03 Змены ў механічных уласцівасцях
Змены трываласці на расцяжэнне, трываласць на выгіб, трываласць на зрух, ударную трываласць, адноснае падаўжэнне, паслабленне напружання і іншыя ўласцівасці.
04 Змены ў электрычных уласцівасцях
Такія, як павярхоўнае супраціўленне, аб'ёмнае супраціўленне, дыэлектрычная пранікальнасць, трываласць на прабой і іншыя змены.
C. Мікраскапічны аналіз старэння палімерных матэрыялаў
Палімеры ўтвараюць узбуджаныя станы малекул у прысутнасці цяпла або святла, і калі энергія дастаткова высокая, малекулярныя ланцугі разрываюцца з утварэннем свабодных радыкалаў, якія могуць утвараць ланцуговыя рэакцыі ўнутры палімера і працягваць ініцыяваць дэградацыю, а таксама могуць выклікаць крыжаваныя звязванне.
Калі ў навакольным асяроддзі прысутнічае кісларод або азон, таксама індукуецца шэраг рэакцый акіслення, якія ўтвараюць гідрапераксіды (ROOH) і далей раскладаюцца на карбанільныя групы.
Калі рэшткавыя іёны металу каталізатара прысутнічаюць у палімеры, або калі іёны металаў, такіх як медзь, жалеза, марганец і кобальт, уносяцца падчас апрацоўкі або выкарыстання, рэакцыя акісляльнай дэградацыі палімера будзе паскарацца.
D. Асноўны метад паляпшэння эфектыўнасці барацьбы са старэннем
У цяперашні час існуе чатыры асноўных метаду паляпшэння і павышэння эфектыўнасці палімерных матэрыялаў супраць старэння.
01 Фізічная абарона (патаўшчэнне, афарбоўка, злучэнне вонкавага пласта і г.д.)
Старэнне палімерных матэрыялаў, асабліва фотаакісляльнае старэнне, пачынаецца з паверхні матэрыялаў або вырабаў, што выяўляецца ў выглядзе абескаляроўвання, мелу, расколін, зніжэння бляску і г.д., а затым паступова пераходзіць углыб. Тонкія вырабы часцей выходзяць з ладу раней, чым тоўстыя, таму тэрмін службы вырабаў можна падоўжыць за кошт патаўшчэння вырабаў.
Для прадуктаў, схільных да старэння, на паверхню можа быць нанесены або нанесены пласт устойлівага да надвор'я пакрыцця, або пласт устойлівага да надвор'я матэрыялу можа быць нанесены на знешні пласт вырабаў, каб можна было прымацаваць ахоўны пласт. паверхні вырабаў для запаволення працэсу старэння.
02 Удасканаленне тэхналогіі апрацоўкі
Многія матэрыялы ў працэсе сінтэзу або падрыхтоўкі, ёсць таксама праблема старэння. Напрыклад, уплыў цяпла падчас полімерызацыі, тэрмічнае і кіслароднае старэнне падчас апрацоўкі і г. д. Тады, адпаведна, уплыў кіслароду можна запаволіць, дадаўшы прыладу для дэаэрацыі або вакуумную прыладу падчас полімерызацыі або апрацоўкі.
Аднак гэты метад можа гарантаваць прадукцыйнасць матэрыялу толькі на заводзе, і гэты метад можа быць рэалізаваны толькі з крыніцы падрыхтоўкі матэрыялу і не можа вырашыць праблему яго старэння падчас паўторнай апрацоўкі і выкарыстання.
03 Структурнае праектаванне або мадыфікацыя матэрыялаў
Многія матэрыялы з макрамалекуламі маюць групы старэння ў малекулярнай структуры, таму дзякуючы распрацоўцы малекулярнай структуры матэрыялу замена груп старэння групамі, якія не старэюць, часта можа мець добры эфект.
04 Даданне дабавак супраць старэння
У цяперашні час эфектыўным спосабам і распаўсюджаным метадам павышэння ўстойлівасці да старэння палімерных матэрыялаў з'яўляецца даданне дабавак супраць старэння, якія шырока выкарыстоўваюцца з-за нізкай кошту і адсутнасці неабходнасці змяняць існуючы працэс вытворчасці. Ёсць два асноўных спосабу дадання гэтых дабавак супраць старэння.
Дабаўкі супраць старэння (парашок або вадкасць), смала і іншая сыравіна непасрэдна змешваюцца і змешваюцца пасля экструзіі, грануляцыі або ліцця пад ціскам і г.д.. Гэта просты і лёгкі спосаб дадання, які шырока выкарыстоўваецца большасцю гранулятараў і заводы для ліцця пад ціскам.
Час публікацыі: 26 кастрычніка 2022 г