Polümeermaterjale kasutatakse nüüd laialdaselt tipptasemel tootmises, elektroonilises teabes, transpordis, hoonete energiasäästudes, lennunduses, riigikaitses ja paljudes teistes valdkondades nende suurepäraste omaduste tõttu, nagu kerge kaal, kõrge tugevus, temperatuurikindlus ja korrosioonikindlus. See mitte ainult ei paku uuele polümeermaterjalide tööstusele laia tururuumi, vaid seab ka kõrgemad nõuded selle kvaliteedile, töökindluse tasemele ja garantiivõimele.
Seetõttu pööratakse üha enam tähelepanu sellele, kuidas maksimeerida polümeermaterjalist toodete funktsiooni kooskõlas energiasäästu, madala süsinikusisaldusega ja ökoloogilise arengu põhimõttega. Ja vananemine on oluline tegur, mis mõjutab polümeermaterjalide töökindlust ja vastupidavust.
Järgmisena vaatleme, mis on polümeermaterjalide vananemine, vananemistüübid, vananemist põhjustavad tegurid, peamised vananemisvastased meetodid ja viie üldise plasti vananemisvastane toime.
A. Plasti vananemine
Polümeermaterjalide endi struktuursed omadused ja füüsikaline olek ning nende välistegurid, nagu soojus, valgus, termiline hapnik, osoon, vesi, hape, leelised, bakterid ja ensüümid kasutusprotsessis muudavad nende töövõime halvenemise või kadumise protsessi käigus. kohaldamisest.
See ei põhjusta mitte ainult ressursside raiskamist ja võib selle funktsionaalsete rikete tõttu isegi suuremaid õnnetusi põhjustada, vaid ka materjali vananemisest tingitud lagunemine võib keskkonda saastada.
Polümeermaterjalide vananemine kasutusprotsessis põhjustab suurema tõenäosusega suuri katastroofe ja korvamatuid kaotusi.
Seetõttu on polümeermaterjalide vananemisvastasus muutunud probleemiks, mille polümeeritööstus peab lahendama.
B. Polümeermaterjalide vananemise tüübid
Erinevatest polümeeriliikidest ja erinevatest kasutustingimustest tulenevad vananemisnähtused ja -omadused on erinevad. Üldiselt võib polümeermaterjalide vananemise liigitada järgmistesse nelja tüüpi muutustesse.
01 Välimuse muutused
Plekid, laigud, hõbedased jooned, praod, härmatis, kriidistumine, kleepumine, kõverdumine, kalasilmad, kortsud, kokkutõmbumine, kõrvetamine, optilised moonutused ja optilised värvimuutused.
02 Füüsikaliste omaduste muutused
Sealhulgas lahustuvus, paisumine, reoloogilised omadused ja muutused külmakindluses, kuumakindluses, vee läbilaskvuses, õhu läbilaskvuses ja muudes omadustes.
03 Muutused mehaanilistes omadustes
Muutused tõmbetugevuses, paindetugevuses, nihketugevuses, löögitugevuses, suhtelises pikenemises, pingete lõdvestumises ja muudes omadustes.
04 Elektriliste omaduste muutused
Nagu pinnatakistus, mahutakistus, dielektriline konstant, elektriline läbilöögitugevus ja muud muutused.
C. Polümeermaterjalide vananemise mikroskoopiline analüüs
Polümeerid moodustavad soojuse või valguse juuresolekul molekulide ergastatud olekuid ja kui energia on piisavalt kõrge, purunevad molekulaarsed ahelad, moodustades vabu radikaale, mis võivad tekitada polümeeris ahelreaktsioone ja jätkata lagunemise algatamist ning põhjustada ka rist linkimine.
Kui keskkonnas on hapnikku või osooni, indutseeritakse ka rida oksüdatsioonireaktsioone, mis moodustavad hüdroperoksiide (ROOH) ja lagunevad edasi karbonüülrühmadeks.
Kui polümeeris on katalüsaatori metalliioone või kui töötlemise või kasutamise käigus tuuakse sisse metalliioone, nagu vask, raud, mangaan ja koobalt, siis polümeeri oksüdatiivne lagunemisreaktsioon kiireneb.
D. Peamine meetod vananemisvastase toime parandamiseks
Praegu on polümeermaterjalide vananemisvastaste omaduste parandamiseks ja suurendamiseks neli peamist meetodit järgmiselt.
01 Füüsiline kaitse (paksendamine, värvimine, väliskihi segu jne)
Polümeermaterjalide vananemine, eriti fotooksüdatiivne vananemine, algab materjalide või toodete pinnalt, mis väljendub värvimuutuse, kriidumise, lõhenemise, läike vähenemisena jne, ning läheb seejärel järk-järgult sisemusse. Õhukesed tooted ebaõnnestuvad suurema tõenäosusega varem kui paksud, seega saab toodete kasutusiga pikendada, kui tooteid paksendada.
Vananemisohtlike toodete puhul võib pinnale kanda või katta ilmastikukindla kattekihi või lisada toodete väliskihile ilmastikukindla materjali kihi, et kinnitada kaitsekiht. toodete pinnale, et aeglustada vananemisprotsessi.
02 Töötlemistehnoloogia täiustamine
Paljud materjalid sünteesi- või valmistamisprotsessis on ka vananemise probleem. Näiteks soojuse mõju polümerisatsiooni ajal, termiline ja hapnikuga vananemine töötlemisel jne. Seejärel saab hapniku mõju vastavalt aeglustada, lisades polümerisatsiooni või töötlemise ajal õhutusseadme või vaakumseadme.
Kuid see meetod võib tagada materjali toimimise ainult tehases ja seda meetodit saab rakendada ainult materjali ettevalmistamise allikast ning see ei lahenda vananemisprobleemi ümbertöötlemise ja kasutamise ajal.
03 Materjalide konstruktsioon või muutmine
Paljude makromolekulide materjalide molekulaarstruktuuris on vananemisrühmad, nii et materjali molekulaarstruktuuri kujundamise kaudu võib vananemisrühmade asendamine mittevananevate rühmadega sageli hästi mõjuda.
04 Vananemisvastaste lisandite lisamine
Praegu on tõhus viis ja levinud meetod polümeermaterjalide vananemiskindluse parandamiseks vananemisvastaste lisandite lisamine, mida kasutatakse laialdaselt madala hinna ja olemasoleva tootmisprotsessi muutmise tõttu. Nende vananemisvastaste lisandite lisamiseks on kaks peamist viisi.
Vananemisvastased lisandid (pulber või vedelik) ja vaik ja muud toorained, mis on vahetult segatud ja segatud pärast ekstrusioongranuleerimist või survevalu jne. See on lihtne ja lihtne lisamisviis, mida kasutatakse laialdaselt enamikus granuleerimis- ja granuleerimisseadmetes. survevalutehased.
Postitusaeg: 26. oktoober 2022