Materialele polimerice sunt acum utilizate pe scară largă în producția de ultimă generație, informații electronice, transport, economisirea energiei clădirilor, aerospațială, apărare națională și multe alte domenii datorită proprietăților lor excelente, cum ar fi greutatea ușoară, rezistența ridicată, rezistența la temperatură și rezistența la coroziune. Acest lucru nu numai că oferă un spațiu larg de piață pentru noua industrie a materialelor polimerice, dar propune și cerințe mai ridicate pentru performanța sa de calitate, nivelul de fiabilitate și capacitatea de garanție.
Prin urmare, modul de maximizare a funcției produselor din materiale polimerice în conformitate cu principiul economisirii energiei, cu emisii reduse de carbon și dezvoltării ecologice primește din ce în ce mai multă atenție. Și îmbătrânirea este un factor important care afectează fiabilitatea și durabilitatea materialelor polimerice.
În continuare, ne vom uita la ce este îmbătrânirea materialelor polimerice, tipurile de îmbătrânire, factorii care cauzează îmbătrânirea, principalele metode de anti-îmbătrânire și anti-îmbătrânire a cinci materiale plastice generale.
A. Îmbătrânirea plastică
Caracteristicile structurale și starea fizică a materialelor polimerice în sine și factorii lor externi, cum ar fi căldura, lumina, oxigenul termic, ozonul, apa, acidul, alcalii, bacteriile și enzimele în procesul de utilizare le fac supuse degradării sau pierderii performanței în proces. de aplicare.
Acest lucru nu numai că provoacă o risipă de resurse și poate provoca chiar accidente mai mari din cauza defecțiunii sale funcționale, dar și descompunerea materialului cauzată de îmbătrânirea acestuia poate polua și mediul.
Îmbătrânirea materialelor polimerice în procesul de utilizare este mai probabil să provoace mari dezastre și pierderi ireparabile.
Prin urmare, anti-îmbătrânirea materialelor polimerice a devenit o problemă pe care industria polimerilor trebuie să o rezolve.
B. Tipuri de îmbătrânire a materialului polimeric
Există diferite fenomene și caracteristici de îmbătrânire datorită diferitelor specii de polimeri și diferitelor condiții de utilizare. În general, îmbătrânirea materialelor polimerice poate fi clasificată în următoarele patru tipuri de modificări.
01 Schimbări de aspect
Pete, pete, linii argintii, crăpături, glazură, cretă, lipiciitate, deformare, ochi de pește, încrețire, contracție, arsuri, distorsiuni optice și modificări optice de culoare.
02 Modificări ale proprietăților fizice
Inclusiv solubilitatea, umflarea, proprietățile reologice și modificările rezistenței la frig, rezistența la căldură, permeabilitatea apei, permeabilitatea aerului și alte proprietăți.
03 Modificări ale proprietăților mecanice
Modificări ale rezistenței la tracțiune, rezistenței la încovoiere, rezistenței la forfecare, rezistenței la impact, alungirea relativă, relaxarea tensiunii și alte proprietăți.
04 Modificări ale proprietăților electrice
Cum ar fi rezistența la suprafață, rezistența de volum, constanta dielectrică, rezistența la defalcare electrică și alte modificări.
C. Analiza microscopică a îmbătrânirii materialelor polimerice
Polimerii formează stări excitate ale moleculelor în prezența căldurii sau luminii, iar când energia este suficient de mare, lanțurile moleculare se rup pentru a forma radicali liberi, care pot forma reacții în lanț în polimer și continuă să inițieze degradarea și pot provoca, de asemenea, încrucișări. legarea.
Dacă oxigenul sau ozonul sunt prezente în mediu, sunt induse și o serie de reacții de oxidare, formând hidroperoxizi (ROOH) și descompunându-se în continuare în grupări carbonil.
Dacă în polimer sunt prezenți ioni metalici de catalizator reziduali sau dacă ioni metalici precum cuprul, fierul, manganul și cobaltul sunt introduși în timpul procesării sau utilizării, reacția de degradare oxidativă a polimerului va fi accelerată.
D. Metoda principală de îmbunătățire a performanței anti-îmbătrânire
În prezent, există patru metode principale pentru a îmbunătăți și îmbunătăți performanța anti-îmbătrânire a materialelor polimerice, după cum urmează.
01 Protecție fizică (îngroșare, vopsire, compus din stratul exterior etc.)
Îmbătrânirea materialelor polimerice, în special îmbătrânirea foto-oxidativă, începe de la suprafața materialelor sau a produselor, care se manifestă prin decolorare, cretare, crăpare, scădere a luciului etc., iar apoi treptat merge mai adânc în interior. Produsele subțiri sunt mai susceptibile să eșueze mai devreme decât produsele groase, astfel încât durata de viață a produselor poate fi prelungită prin îngroșarea produselor.
Pentru produsele predispuse la îmbătrânire, un strat de acoperire rezistent la intemperii poate fi aplicat sau acoperit pe suprafață, sau un strat de material rezistent la intemperii poate fi compus pe stratul exterior al produselor, astfel încât un strat protector poate fi atașat la suprafața produselor pentru a încetini procesul de îmbătrânire.
02 Îmbunătățirea tehnologiei de procesare
Multe materiale în procesul de sinteză sau preparare, există și problema îmbătrânirii. De exemplu, influența căldurii în timpul polimerizării, îmbătrânirea termică și a oxigenului în timpul procesării etc. Apoi, în consecință, influența oxigenului poate fi încetinită prin adăugarea unui dispozitiv de dezaerare sau a unui dispozitiv de vid în timpul polimerizării sau prelucrării.
Cu toate acestea, această metodă poate garanta doar performanța materialului la fabrică, iar această metodă poate fi implementată numai din sursa de pregătire a materialului și nu poate rezolva problema de îmbătrânire în timpul reprocesării și utilizării.
03 Proiectarea structurală sau modificarea materialelor
Multe materiale macromolecule au grupuri de îmbătrânire în structura moleculară, astfel încât, prin proiectarea structurii moleculare a materialului, înlocuirea grupurilor de îmbătrânire cu grupurile care nu sunt îmbătrânite poate avea adesea un efect bun.
04 Adăugarea de aditivi anti-îmbătrânire
În prezent, modalitatea eficientă și metoda comună de îmbunătățire a rezistenței la îmbătrânire a materialelor polimerice este adăugarea de aditivi anti-îmbătrânire, care sunt utilizați pe scară largă din cauza costului scăzut și nu este nevoie să se schimbe procesul de producție existent. Există două modalități principale de a adăuga acești aditivi anti-îmbătrânire.
Aditivii anti-îmbătrânire (pulbere sau lichid) și rășina și alte materii prime direct amestecate și amestecate după granulare prin extrudare sau turnare prin injecție, etc. Aceasta este o modalitate simplă și ușoară de adăugare, care este utilizată pe scară largă de majoritatea peletizărilor și instalatii de turnare prin injectie.
Ora postării: 26-oct-2022