Bahan polimer kini digunakan secara meluas dalam pembuatan mewah, maklumat elektronik, pengangkutan, penjimatan tenaga bangunan, aeroangkasa, pertahanan negara dan banyak lagi bidang lain kerana sifatnya yang sangat baik seperti ringan, kekuatan tinggi, rintangan suhu dan rintangan kakisan. Ini bukan sahaja menyediakan ruang pasaran yang luas untuk industri bahan polimer baharu, tetapi juga mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk prestasi kualiti, tahap kebolehpercayaan dan keupayaan jaminannya.
Oleh itu, bagaimana untuk memaksimumkan fungsi produk bahan polimer selaras dengan prinsip penjimatan tenaga, karbon rendah dan pembangunan ekologi semakin mendapat perhatian. Dan penuaan adalah faktor penting yang mempengaruhi kebolehpercayaan dan ketahanan bahan polimer.
Seterusnya, kita akan melihat apa itu penuaan bahan polimer, jenis penuaan, faktor yang menyebabkan penuaan, kaedah utama anti-penuaan dan anti-penuaan lima plastik umum.
A. Penuaan plastik
Ciri-ciri struktur dan keadaan fizikal bahan polimer itu sendiri dan faktor luarannya seperti haba, cahaya, oksigen terma, ozon, air, asid, alkali, bakteria dan enzim dalam proses penggunaan menjadikan mereka tertakluk kepada kemerosotan atau kehilangan prestasi dalam proses. permohonan.
Ini bukan sahaja menyebabkan pembaziran sumber, malah boleh menyebabkan kemalangan yang lebih besar disebabkan kegagalan fungsinya, tetapi juga penguraian bahan yang disebabkan oleh penuaannya juga boleh mencemarkan alam sekitar.
Penuaan bahan polimer dalam proses penggunaan lebih cenderung menyebabkan bencana besar dan kerugian yang tidak boleh diperbaiki.
Oleh itu, anti-penuaan bahan polimer telah menjadi masalah yang perlu diselesaikan oleh industri polimer.
B. Jenis-jenis penuaan bahan polimer
Terdapat fenomena dan ciri penuaan yang berbeza disebabkan oleh spesies polimer yang berbeza dan keadaan penggunaan yang berbeza. Secara amnya, penuaan bahan polimer boleh dikategorikan kepada empat jenis perubahan berikut.
01 Perubahan dalam penampilan
Noda, bintik-bintik, garis perak, rekahan, pembekuan, kapur, melekit, melengkung, mata ikan, berkedut, mengecut, terik, herotan optik dan perubahan warna optik.
02 Perubahan dalam sifat fizikal
Termasuk keterlarutan, bengkak, sifat reologi dan perubahan dalam rintangan sejuk, rintangan haba, kebolehtelapan air, kebolehtelapan udara dan sifat lain.
03 Perubahan sifat mekanikal
Perubahan dalam kekuatan tegangan, kekuatan lentur, kekuatan ricih, kekuatan hentaman, pemanjangan relatif, kelonggaran tegasan dan sifat-sifat lain.
04 Perubahan sifat elektrik
Seperti rintangan permukaan, rintangan isipadu, pemalar dielektrik, kekuatan kerosakan elektrik dan perubahan lain.
C. Analisis mikroskopik penuaan bahan polimer
Polimer membentuk keadaan molekul yang teruja dengan kehadiran haba atau cahaya, dan apabila tenaga cukup tinggi, rantai molekul pecah untuk membentuk radikal bebas, yang boleh membentuk tindak balas berantai dalam polimer dan terus memulakan degradasi dan juga boleh menyebabkan silang- menghubungkan.
Jika oksigen atau ozon terdapat dalam persekitaran, satu siri tindak balas pengoksidaan juga teraruh, membentuk hidroperoksida (ROOH) dan seterusnya mengurai kepada kumpulan karbonil.
Jika baki ion logam pemangkin terdapat dalam polimer, atau jika ion logam seperti kuprum, besi, mangan dan kobalt dibawa masuk semasa pemprosesan atau penggunaan, tindak balas degradasi oksidatif polimer akan dipercepatkan.
D. Kaedah utama untuk meningkatkan prestasi anti-penuaan
Pada masa ini, terdapat empat kaedah utama untuk menambah baik dan meningkatkan prestasi anti-penuaan bahan polimer seperti berikut.
01 Perlindungan fizikal (penebalan, pengecatan, sebatian lapisan luar, dsb.)
Penuaan bahan polimer, terutamanya penuaan foto-oksidatif, bermula dari permukaan bahan atau produk, yang dimanifestasikan sebagai perubahan warna, kapur, retak, penurunan gloss, dan lain-lain, dan kemudian secara beransur-ansur pergi ke pedalaman. Produk nipis lebih berkemungkinan gagal lebih awal daripada produk tebal, jadi hayat perkhidmatan produk boleh dilanjutkan dengan menebal produk.
Untuk produk yang terdedah kepada penuaan, lapisan salutan tahan cuaca boleh digunakan atau disalut pada permukaan, atau lapisan bahan tahan cuaca boleh dikompaun pada lapisan luar produk, supaya lapisan pelindung boleh dilekatkan pada permukaan produk untuk melambatkan proses penuaan.
02 Penambahbaikan teknologi pemprosesan
Banyak bahan dalam sintesis atau proses penyediaan, terdapat juga masalah penuaan. Contohnya, pengaruh haba semasa pempolimeran, penuaan haba dan oksigen semasa pemprosesan, dsb. Maka dengan itu, pengaruh oksigen boleh diperlahankan dengan menambah peranti penyahair atau peranti vakum semasa pempolimeran atau pemprosesan.
Walau bagaimanapun, kaedah ini hanya boleh menjamin prestasi bahan di kilang, dan kaedah ini hanya boleh dilaksanakan dari sumber penyediaan bahan, dan tidak dapat menyelesaikan masalah penuaannya semasa pemprosesan semula dan penggunaan.
03 Reka bentuk struktur atau pengubahsuaian bahan
Banyak bahan makromolekul mempunyai kumpulan penuaan dalam struktur molekul, jadi melalui reka bentuk struktur molekul bahan, menggantikan kumpulan penuaan dengan kumpulan bukan penuaan sering boleh memainkan kesan yang baik.
04 Menambah bahan tambahan anti-penuaan
Pada masa ini, cara yang berkesan dan kaedah biasa untuk meningkatkan rintangan penuaan bahan polimer adalah dengan menambah bahan tambahan anti-penuaan, yang digunakan secara meluas kerana kos yang rendah dan tidak perlu mengubah proses pengeluaran sedia ada. Terdapat dua cara utama untuk menambah bahan tambahan anti-penuaan ini.
Aditif anti-penuaan (serbuk atau cecair) dan resin dan bahan mentah lain secara langsung dicampur dan dicampur selepas granulasi penyemperitan atau pengacuan suntikan, dan lain-lain. Ini adalah cara tambahan yang mudah dan mudah, yang digunakan secara meluas oleh majoriti pelletizing dan loji pengacuan suntikan.
Masa siaran: 26-Okt-2022