Polymermaterialer er nu meget udbredt i avanceret fremstilling, elektronisk information, transport, energibesparelse i bygninger, rumfart, nationalt forsvar og mange andre områder på grund af deres fremragende egenskaber såsom let vægt, høj styrke, temperaturbestandighed og korrosionsbestandighed. Dette giver ikke kun en bred markedsplads til den nye polymermaterialeindustri, men stiller også højere krav til dens kvalitetsydelse, pålidelighedsniveau og garantievne.
Derfor får mere og mere opmærksomhed, hvordan man maksimerer funktionen af polymermaterialeprodukter i overensstemmelse med princippet om energibesparelse, lavt kulstofindhold og økologisk udvikling. Og aldring er en vigtig faktor, der påvirker pålideligheden og holdbarheden af polymermaterialer.
Dernæst vil vi se på, hvad der er ældning af polymermaterialer, ældningstyper, faktorer, der forårsager ældning, de vigtigste metoder til anti-ældning og anti-ældning af fem generelle plastik.
A. Plastældning
De strukturelle egenskaber og fysiske tilstand af polymermaterialer selv og deres eksterne faktorer såsom varme, lys, termisk oxygen, ozon, vand, syre, alkali, bakterier og enzymer i brugsprocessen gør dem udsat for ydeevneforringelse eller tab i processen af ansøgningen.
Dette forårsager ikke kun spild af ressourcer og kan endda forårsage større ulykker på grund af dets funktionssvigt, men også nedbrydning af materialet forårsaget af dets ældning kan også forurene miljøet.
Ældningen af polymermaterialer i brugsprocessen er mere tilbøjelig til at forårsage store katastrofer og uoprettelige tab.
Derfor er anti-aging af polymermaterialer blevet et problem, som polymerindustrien skal løse.
B. Typer af ældning af polymermateriale
Der er forskellige ældningsfænomener og karakteristika på grund af forskellige polymerarter og forskellige brugsbetingelser. Generelt kan ældning af polymermaterialer kategoriseres i følgende fire typer ændringer.
01 Ændringer i udseende
Pletter, pletter, sølvlinjer, revner, frosting, kridtning, klæbrighed, vridning, fiskeøjne, rynker, krympning, svidning, optisk forvrængning og optiske farveændringer.
02 Ændringer i fysiske egenskaber
Herunder opløselighed, hævelse, rheologiske egenskaber og ændringer i kuldebestandighed, varmebestandighed, vandpermeabilitet, luftgennemtrængelighed og andre egenskaber.
03 Ændringer i mekaniske egenskaber
Ændringer i trækstyrke, bøjningsstyrke, forskydningsstyrke, slagstyrke, relativ forlængelse, spændingsafspænding og andre egenskaber.
04 Ændringer i elektriske egenskaber
Såsom overflademodstand, volumenmodstand, dielektrisk konstant, elektrisk nedbrydningsstyrke og andre ændringer.
C. Mikroskopisk analyse af ældning af polymermaterialer
Polymerer danner exciterede tilstande af molekyler i nærvær af varme eller lys, og når energien er høj nok, knækker molekylkæderne og danner frie radikaler, som kan danne kædereaktioner i polymeren og fortsætte med at initiere nedbrydning og kan også forårsage kryds- forbinder.
Hvis ilt eller ozon er til stede i miljøet, induceres der også en række oxidationsreaktioner, der danner hydroperoxider (ROOH) og nedbrydes yderligere til carbonylgrupper.
Hvis resterende katalysatormetalioner er til stede i polymeren, eller hvis metalioner såsom kobber, jern, mangan og cobalt bringes ind under forarbejdning eller brug, vil den oxidative nedbrydningsreaktion af polymeren blive accelereret.
D. Den vigtigste metode til at forbedre anti-aging ydeevne
På nuværende tidspunkt er der fire hovedmetoder til at forbedre og forbedre anti-aging ydeevnen af polymermaterialer som følger.
01 Fysisk beskyttelse (fortykkelse, maling, ydre lagblanding osv.)
Ældningen af polymermaterialer, især fotooxidativ ældning, starter fra overfladen af materialer eller produkter, som viser sig som misfarvning, kridtning, revner, glansforringelse osv., og går derefter gradvist dybere ind i det indre. Tynde produkter er mere tilbøjelige til at fejle tidligere end tykke produkter, så produkternes levetid kan forlænges ved at fortykke produkterne.
For produkter, der er udsat for ældning, kan et lag vejrbestandig belægning påføres eller belægges på overfladen, eller et lag af vejrbestandigt materiale kan blandes på det ydre lag af produkterne, så et beskyttende lag kan fastgøres til produkternes overflade for at bremse ældningsprocessen.
02 Forbedring af procesteknologi
Mange materialer i syntese- eller forberedelsesprocessen, der er også problemet med aldring. F.eks. påvirkningen af varme under polymerisation, termisk ældning og oxygenældning under forarbejdning, osv. I overensstemmelse hermed kan påvirkningen af oxygen bremses ved at tilføje en afluftningsanordning eller vakuumanordning under polymerisation eller forarbejdning.
Denne metode kan dog kun garantere materialets ydeevne på fabrikken, og denne metode kan kun implementeres fra kilden til materialeforberedelse og kan ikke løse dets ældningsproblem under oparbejdning og brug.
03 Strukturelt design eller ændring af materialer
Mange makromolekylematerialer har ældningsgrupper i molekylstrukturen, så gennem udformningen af materialets molekylære struktur kan udskiftning af aldringsgrupperne med de ikke-aldrende grupper ofte have en god effekt.
04 Tilføjelse af anti-aging additiver
På nuværende tidspunkt er den effektive måde og fælles metode til at forbedre ældningsbestandigheden af polymermaterialer at tilføje anti-aldringsadditiver, som er meget udbredt på grund af de lave omkostninger og ingen grund til at ændre den eksisterende produktionsproces. Der er to hovedmåder at tilføje disse anti-aging tilsætningsstoffer.
Anti-aging additiver (pulver eller flydende) og harpiks og andre råmaterialer direkte blandet og blandet efter ekstruderingsgranulering eller sprøjtestøbning osv.. Dette er en enkel og nem måde at tilsætte på, som er meget udbredt af størstedelen af pelletering og sprøjtestøbeanlæg.
Indlægstid: 26. oktober 2022