Bahan polimer sekarang banyak digunakan dalam manufaktur kelas atas, informasi elektronik, transportasi, penghematan energi bangunan, dirgantara, pertahanan nasional dan banyak bidang lainnya karena sifatnya yang sangat baik seperti ringan, kekuatan tinggi, tahan suhu dan tahan korosi. Hal ini tidak hanya memberikan ruang pasar yang luas bagi industri bahan polimer baru, namun juga mengajukan persyaratan yang lebih tinggi untuk kinerja kualitas, tingkat keandalan, dan kemampuan jaminan.
Oleh karena itu, bagaimana memaksimalkan fungsi produk bahan polimer sejalan dengan prinsip hemat energi, rendah karbon dan pembangunan ekologi semakin mendapat perhatian. Dan penuaan merupakan faktor penting yang mempengaruhi keandalan dan daya tahan bahan polimer.
Selanjutnya kita akan melihat apa itu penuaan bahan polimer, jenis penuaan, faktor penyebab penuaan, metode utama anti penuaan dan anti penuaan dari lima plastik umum.
A. Penuaan plastik
Karakteristik struktural dan keadaan fisik bahan polimer itu sendiri serta faktor eksternalnya seperti panas, cahaya, oksigen termal, ozon, air, asam, alkali, bakteri, dan enzim dalam proses penggunaannya menjadikannya mengalami penurunan atau kehilangan kinerja dalam proses tersebut. aplikasi.
Hal ini tidak hanya menyebabkan pemborosan sumber daya, dan bahkan dapat menyebabkan kecelakaan yang lebih besar karena kegagalan fungsinya, tetapi penguraian material akibat penuaan juga dapat mencemari lingkungan.
Penuaan bahan polimer dalam proses penggunaan lebih mungkin menyebabkan bencana besar dan kerugian yang tidak dapat diperbaiki.
Oleh karena itu, anti penuaan bahan polimer telah menjadi masalah yang harus dipecahkan oleh industri polimer.
B. Jenis penuaan bahan polimer
Terdapat fenomena dan karakteristik penuaan yang berbeda karena spesies polimer yang berbeda dan kondisi penggunaan yang berbeda. Secara umum penuaan bahan polimer dapat dikategorikan menjadi empat jenis perubahan berikut.
01 Perubahan penampilan
Noda, bintik, garis perak, retak, beku, kapur, lengket, melengkung, mata ikan, kerutan, penyusutan, gosong, distorsi optik dan perubahan warna optik.
02 Perubahan sifat fisik
Termasuk kelarutan, pembengkakan, sifat reologi dan perubahan ketahanan dingin, tahan panas, permeabilitas air, permeabilitas udara dan sifat lainnya.
03 Perubahan sifat mekanik
Perubahan kekuatan tarik, kekuatan lentur, kekuatan geser, kekuatan impak, perpanjangan relatif, relaksasi tegangan dan sifat lainnya.
04 Perubahan sifat listrik
Seperti hambatan permukaan, hambatan volume, konstanta dielektrik, kekuatan tembus listrik dan perubahan lainnya.
C. Analisis mikroskopis penuaan bahan polimer
Polimer membentuk keadaan tereksitasi molekul dengan adanya panas atau cahaya, dan ketika energinya cukup tinggi, rantai molekul putus membentuk radikal bebas, yang dapat membentuk reaksi berantai di dalam polimer dan terus memulai degradasi dan juga dapat menyebabkan reaksi silang. menghubungkan.
Jika oksigen atau ozon ada di lingkungan, serangkaian reaksi oksidasi juga terjadi, membentuk hidroperoksida (ROOH) dan selanjutnya terurai menjadi gugus karbonil.
Jika ion logam sisa katalis terdapat dalam polimer, atau jika ion logam seperti tembaga, besi, mangan, dan kobalt dimasukkan selama pemrosesan atau penggunaan, reaksi degradasi oksidatif polimer akan dipercepat.
D. Metode utama untuk meningkatkan kinerja anti penuaan
Saat ini, ada empat metode utama untuk memperbaiki dan meningkatkan kinerja anti penuaan bahan polimer sebagai berikut.
01 Perlindungan fisik (penebalan, pengecatan, kompon lapisan luar, dll.)
Penuaan bahan polimer, terutama penuaan foto-oksidatif, dimulai dari permukaan bahan atau produk, yang diwujudkan dalam bentuk perubahan warna, kapur, retak, penurunan kilap, dll, dan kemudian secara bertahap meluas ke bagian dalam. Produk yang tipis lebih mungkin rusak lebih awal dibandingkan produk yang tebal, sehingga masa pakai produk dapat diperpanjang dengan mengentalkan produk.
Untuk produk yang rentan terhadap penuaan, dapat diaplikasikan atau dilapisi lapisan pelapis tahan cuaca pada permukaannya, atau lapisan bahan tahan cuaca dapat diperparah pada lapisan luar produk, sehingga dapat dipasang lapisan pelindung. permukaan produk untuk memperlambat proses penuaan.
02 Peningkatan teknologi pengolahan
Banyak bahan dalam proses sintesis atau persiapan, ada juga masalah penuaan. Misalnya pengaruh panas selama polimerisasi, penuaan termal dan oksigen selama pemrosesan, dll. Kemudian, pengaruh oksigen dapat diperlambat dengan menambahkan perangkat deaerating atau perangkat vakum selama polimerisasi atau pemrosesan.
Namun cara ini hanya dapat menjamin kinerja bahan di pabrik, dan cara ini hanya dapat diterapkan dari sumber penyiapan bahan, serta tidak dapat mengatasi masalah penuaan selama pemrosesan ulang dan penggunaan.
03 Desain struktur atau modifikasi bahan
Banyak bahan makromolekul memiliki kelompok penuaan dalam struktur molekulnya, sehingga melalui desain struktur molekul bahan, mengganti kelompok penuaan dengan kelompok non-penuaan seringkali dapat memberikan efek yang baik.
04 Menambahkan aditif anti penuaan
Saat ini, cara efektif dan metode umum untuk meningkatkan ketahanan penuaan bahan polimer adalah dengan menambahkan aditif anti penuaan, yang banyak digunakan karena biayanya yang rendah dan tidak perlu mengubah proses produksi yang ada. Ada dua cara utama untuk menambahkan aditif anti penuaan ini.
Aditif anti penuaan (bubuk atau cair) dan resin serta bahan mentah lainnya langsung dicampur dan dicampur setelah granulasi ekstrusi atau cetakan injeksi, dll. Ini adalah cara penambahan yang sederhana dan mudah, yang banyak digunakan oleh sebagian besar pelet dan pabrik cetakan injeksi.
Waktu posting: 26 Okt-2022