I materiali polimeri sò oghje largamente aduprati in a fabricazione di alta gamma, l'infurmazione elettronica, i trasporti, u risparmiu energeticu di l'edifizii, l'aerospaziale, a difesa naziunale è parechji altri campi per via di e so eccellenti proprietà cum'è a leggerezza, l'alta resistenza, a resistenza à a temperatura è a resistenza à a corrosione. Questu ùn solu furnisce un vastu spaziu di mercatu per a nova industria di i materiali polimeri, ma mette ancu in avanti esigenze più elevate per e so prestazioni di qualità, u livellu di affidabilità è a capacità di garanzia.
Dunque, cumu massimizà a funzione di i prudutti di materiale polimericu in cunfurmità cù u principiu di u risparmiu energeticu, u bassu carbone è u sviluppu ecologicu riceve sempre più attenzione. È l'invecchiamentu hè un fattore impurtante chì affetta l'affidabilità è a durabilità di i materiali polimerichi.
Dopu, esamineremu ciò chì hè l'invecchiamentu di i materiali polimeri, i tipi d'invecchiamentu, i fattori chì causanu l'invecchiamentu, i principali metudi anti-invecchiamentu è l'anti-invecchiamentu di cinque plastiche generali.
A. Invecchiamentu plasticu
E caratteristiche strutturali è u statu fisicu di i materiali polimeri stessi è i so fattori esterni cum'è u calore, a luce, l'ossigenu termicu, l'ozonu, l'acqua, l'acidu, l'alcali, i batteri è l'enzimi durante u prucessu d'usu li rendenu sottumessi à degradazione o perdita di prestazioni durante u prucessu d'applicazione.
Questu ùn solu causa un sprecu di risorse, è pò ancu causà incidenti più grandi per via di u so fallimentu funzionale, ma ancu a decomposizione di u materiale causata da u so invecchiamentu pò ancu inquinà l'ambiente.
L'invecchiamento di i materiali polimeri durante u prucessu d'usu hè più prubabile di causà grandi disastri è perdite irreparabili.
Dunque, l'anti-invecchiamento di i materiali polimerici hè diventatu un prublema chì l'industria di i polimeri deve risolve.
B. Tipi d'invecchiamentu di i materiali polimerichi
Ci sò diversi fenomeni è caratteristiche di l'invecchiamentu per via di e diverse spezie di polimeri è di e diverse cundizioni d'usu. In generale, l'invecchiamentu di i materiali polimeri pò esse classificatu in i seguenti quattru tippi di cambiamenti.
01 Cambiamenti d'aspettu
Macchie, macchie, linee d'argentu, crepe, glassa, sfarinamentu, appiccicosità, deformazioni, ochji di pesce, rughe, ritiro, brusgiatura, distorsione ottica è cambiamenti di culore otticu.
02 Cambiamenti in e proprietà fisiche
Cumprese a solubilità, u gonfiore, e proprietà reologiche è i cambiamenti in a resistenza à u fretu, a resistenza à u calore, a permeabilità à l'acqua, a permeabilità à l'aria è altre proprietà.
03 Cambiamenti in e proprietà meccaniche
Cambiamenti in a resistenza à a trazione, a resistenza à a flessione, a resistenza à u taglio, a resistenza à l'impattu, l'allungamentu relativu, u rilassamentu di u stress è altre proprietà.
04 Cambiamenti in e proprietà elettriche
Cum'è a resistenza superficiale, a resistenza di u vulume, a costante dielettrica, a resistenza à a rottura elettrica è altri cambiamenti.
C. Analisi microscopica di l'invecchiamentu di i materiali polimerichi
I polimeri formanu stati eccitati di molecule in presenza di calore o luce, è quandu l'energia hè abbastanza alta, e catene moleculari si rompenu per furmà radicali liberi, chì ponu furmà reazzioni in catena in u polimeru è cuntinuà à inizià a degradazione è ponu ancu causà cross-linking.
Sè l'ossigenu o l'ozonu sò prisenti in l'ambiente, una seria di reazzioni d'ossidazione sò ancu indotte, furmendu idroperossidi (ROOH) è decomponendusi ulteriormente in gruppi carbonilici.
Sè ioni metallichi di catalizatore residuali sò prisenti in u polimeru, o sè ioni metallichi cum'è u rame, u ferru, u manganese è u cobalt sò purtati durante a trasfurmazione o l'usu, a reazione di degradazione ossidativa di u polimeru serà accelerata.
D. U metudu principale per migliurà a prestazione anti-invecchiamento
Attualmente, ci sò quattru metudi principali per migliurà è aumentà e prestazioni anti-invecchiamento di i materiali polimeri cum'è seguita.
01 Prutezzione fisica (ispessimentu, pittura, cumpostu di stratu esternu, ecc.)
L'invecchiamentu di i materiali polimeri, in particulare l'invecchiamentu fotoossidativu, principia da a superficia di i materiali o di i prudutti, chì si manifesta cum'è decolorazione, gesso, screpolature, diminuzione di a lucentezza, ecc., è dopu si stende gradualmente più in fondu à l'internu. I prudutti fini anu più probabilità di guastassi prima di i prudutti spessi, dunque a durata di vita di i prudutti pò esse allungata addensendu i prudutti.
Per i prudutti propensi à l'invecchiamentu, un stratu di rivestimentu resistente à l'intemperie pò esse applicatu o rivestitu nantu à a superficia, o un stratu di materiale resistente à l'intemperie pò esse cumpostu nantu à u stratu esternu di i prudutti, in modu chì un stratu protettivu pò esse attaccatu à a superficia di i prudutti per rallentà u prucessu di invecchiamentu.
02 Migliuramentu di a tecnulugia di trasfurmazione
Parechji materiali in u prucessu di sintesi o di preparazione, ci hè ancu u prublema di l'invecchiamentu. Per esempiu, l'influenza di u calore durante a polimerizazione, l'invecchiamentu termicu è di l'ossigenu durante u trattamentu, ecc. Allora, in cunsequenza, l'influenza di l'ossigenu pò esse rallentata aghjunghjendu un dispositivu di disaerazione o un dispositivu di vacuum durante a polimerizazione o u trattamentu.
Tuttavia, questu metudu pò guarantisce solu a prestazione di u materiale in fabbrica, è questu metudu pò esse implementatu solu da a fonte di preparazione di u materiale, è ùn pò micca risolve u so prublema di invechjamentu durante u riprocessamentu è l'usu.
03 Cuncepimentu strutturale o mudificazione di i materiali
Parechji materiali macromoleculari anu gruppi d'invecchiamento in a struttura moleculare, dunque per via di u disignu di a struttura moleculare di u materiale, a sustituzione di i gruppi d'invecchiamento cù i gruppi micca invecchianti pò spessu avè un bon effettu.
04 Aghjunghjendu additivi antietà
Attualmente, u modu efficace è u metudu cumunu per migliurà a resistenza à l'invecchiamentu di i materiali polimeri hè di aghjunghje additivi anti-invecchiamentu, chì sò largamente usati per via di u bassu costu è di a mancanza di bisognu di cambià u prucessu di pruduzzione esistente. Ci sò dui modi principali per aghjunghje questi additivi anti-invecchiamentu.
L'additivi anti-invecchiamento (polvere o liquidu) è a resina è altre materie prime sò mischiate direttamente dopu a granulazione à l'estrusione o u stampaggio à iniezione, ecc. Questu hè un modu simplice è faciule d'aghjunghje, chì hè largamente utilizatu da a maiò parte di l'impianti di pelletizazione è di stampaggio à iniezione.
Data di publicazione: 26 d'ottobre di u 2022