مواد پلیمری در حال حاضر به دلیل خواص عالی مانند وزن سبک، استحکام بالا، مقاومت در برابر دما و مقاومت در برابر خوردگی به طور گسترده در تولیدات پیشرفته، اطلاعات الکترونیکی، حمل و نقل، صرفه جویی در انرژی ساختمان، هوافضا، دفاع ملی و بسیاری از زمینه های دیگر استفاده می شود. این نه تنها فضای بازار گسترده ای را برای صنعت مواد پلیمری جدید فراهم می کند، بلکه الزامات بالاتری را برای عملکرد کیفی، سطح قابلیت اطمینان و قابلیت تضمین آن مطرح می کند.
بنابراین، چگونگی به حداکثر رساندن عملکرد محصولات مواد پلیمری مطابق با اصل صرفه جویی در انرژی، کربن کم و توسعه زیست محیطی بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. و پیری عامل مهمی است که بر قابلیت اطمینان و دوام مواد پلیمری تأثیر می گذارد.
در ادامه به بررسی پیری مواد پلیمری، انواع پیری، عوامل ایجاد کننده پیری، روش های اصلی ضد پیری و ضد پیری پنج پلاستیک عمومی خواهیم پرداخت.
الف. پیری پلاستیک
ویژگی‌های ساختاری و وضعیت فیزیکی خود مواد پلیمری و عوامل خارجی آنها مانند گرما، نور، اکسیژن حرارتی، ازن، آب، اسید، قلیایی، باکتری‌ها و آنزیم‌ها در فرآیند استفاده، آنها را در معرض تخریب یا از دست دادن عملکرد در فرآیند قرار می‌دهد. از کاربرد.
این امر نه تنها باعث هدر رفتن منابع می شود و حتی ممکن است به دلیل خرابی عملکردی آن باعث بروز حوادث بزرگ تری شود، بلکه تجزیه مواد ناشی از کهنه شدن آن نیز ممکن است محیط زیست را آلوده کند.
کهنه شدن مواد پلیمری در فرآیند استفاده بیشتر احتمال دارد که باعث بلایای بزرگ و خسارات جبران ناپذیر شود.
بنابراین، ضد پیری مواد پلیمری به مشکلی تبدیل شده است که صنعت پلیمر باید آن را حل کند.
ب- انواع مواد پلیمری پیری
پدیده های پیری و ویژگی های متفاوتی به دلیل گونه های پلیمری مختلف و شرایط استفاده متفاوت وجود دارد. به طور کلی، پیری مواد پلیمری را می توان به چهار نوع تغییر زیر دسته بندی کرد.
01 تغییر در ظاهر
لکه ها، لکه ها، خطوط نقره ای، ترک ها، یخ زدگی، گچی، چسبندگی، تاب خوردگی، چشم ماهی، چین و چروک، چروکیدگی، سوزاندن، اعوجاج نوری و تغییر رنگ نوری.
02 تغییرات در خواص فیزیکی
از جمله حلالیت، تورم، خواص رئولوژیکی و تغییر در مقاومت به سرما، مقاومت در برابر حرارت، نفوذپذیری آب، نفوذپذیری هوا و سایر خواص.
03 تغییرات در خواص مکانیکی
تغییرات در استحکام کششی، مقاومت خمشی، مقاومت برشی، استحکام ضربه، ازدیاد طول نسبی، کاهش تنش و سایر خواص.
04 تغییرات در خواص الکتریکی
مانند مقاومت سطح، مقاومت حجم، ثابت دی الکتریک، قدرت شکست الکتریکی و سایر تغییرات.
ج. تجزیه و تحلیل میکروسکوپی پیری مواد پلیمری
پلیمرها در حضور گرما یا نور حالت‌های برانگیخته مولکول‌ها را تشکیل می‌دهند و وقتی انرژی به اندازه کافی بالا باشد، زنجیره‌های مولکولی شکسته می‌شوند تا رادیکال‌های آزاد تشکیل دهند که می‌تواند واکنش‌های زنجیره‌ای را در پلیمر ایجاد کند و شروع به تخریب ادامه دهد و همچنین ممکن است باعث ایجاد متقاطع شود. پیوند دادن
اگر اکسیژن یا ازن در محیط وجود داشته باشد، یک سری واکنش های اکسیداسیون نیز ایجاد می شود و هیدروپراکسیدها (ROOH) تشکیل می شود و بیشتر به گروه های کربونیل تجزیه می شود.
اگر یون‌های فلزی کاتالیزور باقی‌مانده در پلیمر وجود داشته باشد، یا اگر یون‌های فلزی مانند مس، آهن، منگنز و کبالت در حین پردازش یا استفاده وارد شوند، واکنش تخریب اکسیداتیو پلیمر تسریع می‌شود.
د. روش اصلی برای بهبود عملکرد ضد پیری
در حال حاضر چهار روش اصلی برای بهبود و افزایش عملکرد ضد پیری مواد پلیمری به شرح زیر وجود دارد.
01 حفاظت فیزیکی (ضخیم شدن، رنگ آمیزی، ترکیب لایه بیرونی و غیره)
پیری مواد پلیمری به ویژه پیری اکسیداتیو از سطح مواد یا فرآورده ها شروع می شود که به صورت تغییر رنگ، گچی، ترک خوردن، کاهش براقیت و ... نمایان می شود و سپس به تدریج به سمت داخل می رود. محصولات نازک زودتر از محصولات ضخیم خراب می شوند، بنابراین عمر مفید محصولات را می توان با ضخیم کردن محصولات افزایش داد.
برای محصولات مستعد پیری، می توان لایه ای از پوشش مقاوم در برابر آب و هوا را روی سطح اعمال کرد یا پوشش داد، یا لایه ای از مواد مقاوم در برابر آب و هوا را می توان بر روی لایه بیرونی محصولات ترکیب کرد تا یک لایه محافظ به آن متصل شود. سطح محصولات برای کند کردن روند پیری.
02 بهبود فناوری پردازش
بسیاری از مواد در فرآیند سنتز یا آماده سازی، مشکل پیری نیز وجود دارد. به عنوان مثال، تأثیر گرما در حین پلیمریزاسیون، پیری حرارتی و اکسیژن در حین پردازش و غیره. سپس بر این اساس، می توان با افزودن دستگاه هوازدایی یا دستگاه خلاء در حین پلیمریزاسیون یا پردازش، تأثیر اکسیژن را کاهش داد.
با این حال، این روش تنها می تواند عملکرد مواد را در کارخانه تضمین کند و این روش فقط از منبع تهیه مواد قابل اجرا است و نمی تواند مشکل پیری آن را در هنگام پردازش مجدد و استفاده حل کند.
03 طراحی سازه یا اصلاح مصالح
بسیاری از مواد درشت مولکولی دارای گروه های پیری در ساختار مولکولی هستند، بنابراین از طریق طراحی ساختار مولکولی مواد، جایگزینی گروه های پیر با گروه های غیر پیر اغلب می تواند تأثیر خوبی داشته باشد.
04 افزودن مواد افزودنی ضد پیری
در حال حاضر راه موثر و متداول برای بهبود مقاومت در برابر پیری مواد پلیمری، افزودن مواد افزودنی ضد پیری است که به دلیل هزینه کم و عدم نیاز به تغییر در فرآیند تولید موجود، کاربرد فراوانی دارد. دو راه اصلی برای افزودن این مواد افزودنی ضد پیری وجود دارد.
افزودنی های ضد پیری (پودر یا مایع) و رزین و سایر مواد خام مستقیماً پس از گرانولاسیون اکستروژن یا قالب گیری تزریقی و غیره مخلوط و مخلوط می شوند. کارخانه های قالب گیری تزریقی
زمان ارسال: اکتبر-26-2022