1. Typ starnutia polymérnych materiálov
Polymérne materiály v procese spracovania, skladovania a používania sa v dôsledku komplexného pôsobenia vnútorných a vonkajších faktorov postupne zhoršujú jeho vlastnosti, až ku konečnej strate úžitkovej hodnoty, tento jav patrí starnutiu polymérnych materiálov.
To spôsobuje nielen plytvanie zdrojmi, ale dokonca vedie k väčším nehodám v dôsledku jeho funkčného zlyhania a rozklad materiálov spôsobený jeho starnutím môže tiež znečisťovať životné prostredie.
V dôsledku rôznych druhov polymérov a rôznych podmienok použitia existujú rôzne javy a charakteristiky starnutia.Vo všeobecnosti možno starnutie polymérnych materiálov rozdeliť do nasledujúcich štyroch typov zmien:
Zmeny vzhľadu
Vyskytujú sa škvrny, škvrny, strieborné čiary, praskliny, námraza, púdrovanie, chlpatosť, deformácia, rybie oko, zvrásnenie, zmrštenie, pálenie, optické skreslenie a zmeny optickej farby.
Zmeny fyzikálnych vlastností
Vrátane rozpustnosti, napučiavania, reologických vlastností a odolnosti voči chladu, tepelnej odolnosti, priepustnosti vody, priepustnosti vzduchu a ďalších vlastností zmeny.
Zmeny mechanických vlastností
Pevnosť v ťahu, pevnosť v ohybe, pevnosť v šmyku, rázová pevnosť, relatívne predĺženie, uvoľnenie napätia atď.
Zmeny elektrických vlastností
Ako je povrchový odpor, objemový odpor, dielektrická konštanta, zmeny elektrickej prieraznej sily.
2. Faktory spôsobujúce starnutie polymérnych materiálov
Pretože pri spracovaní polymérov bude proces použitia ovplyvnený teplom, kyslíkom, vodou, svetlom, mikroorganizmami a faktormi životného prostredia, ako je chemické médium, kombinácia jeho chemického zloženia a štruktúry môže spôsobiť sériu zmien, ktorým zodpovedajú zlé fyzikálne vlastnosti, napr. ako sú vlasy tvrdé, krehké, lepkavé, zmena farby, strata sily a podobne, tieto zmeny a jav sa nazýva starnutie.
Vysoký polymér pod pôsobením tepla alebo svetla vytvorí excitované molekuly, keď je energia dostatočne vysoká, molekulárny reťazec sa rozpadne za vzniku voľných radikálov, voľné radikály môžu vytvoriť reťazovú reakciu vo vnútri polyméru, naďalej spôsobovať degradáciu, môžu tiež spôsobiť zosieťovanie.
Ak je v prostredí prítomný kyslík alebo ozón, môže sa vyvolať séria oxidačných reakcií za vzniku hydroperoxidov (ROOH), ktoré sa môžu ďalej rozkladať na karbonylové skupiny.
Ak sú v polyméri zvyškové ióny katalyzátorových kovov alebo kovové ióny, ako je meď, železo, mangán a kobalt, sú zavedené do polyméru počas spracovania a použitia, oxidačná degradačná reakcia polyméru sa urýchli.
3. Metódy proti starnutiu polymérnych materiálov
V súčasnosti sú hlavné metódy na zlepšenie a zlepšenie vlastností polymérnych materiálov proti starnutiu tieto:
Starnutie polymérnych materiálov, najmä starnutie fotokyslíkom, začína najskôr od povrchu materiálu alebo výrobku, prejavuje sa odfarbením, púdrom, praskaním, úbytkom lesku a potom postupne do interiéru.
Tenké výrobky s väčšou pravdepodobnosťou zlyhajú skôr ako hrubé výrobky, takže životnosť výrobkov sa môže predĺžiť zahusťovaním výrobkov.
Pre výrobky, ktoré ľahko starnú, môžu byť potiahnuté na povrchu alebo potiahnuté vrstvou dobrého náteru odolného voči poveternostným vplyvom, alebo vo vonkajšej vrstve výrobku kompozitnou vrstvou materiálu s dobrou odolnosťou voči poveternostným vplyvom, takže povrch výrobku je pripevnený k vrstve ochrannej vrstvy, aby sa spomalil proces starnutia.
V procese syntézy alebo prípravy má mnoho materiálov aj problém starnutia.Napríklad vplyv tepla v procese polymerizácie, tepelné starnutie kyslíka v procese spracovania atď.V súlade s tým môže byť účinok kyslíka zmiernený pridaním deoxygenačných zariadení alebo vákuových zariadení v procese polymerizácie alebo spracovania.
Táto metóda však môže zaručiť iba výkonnosť materiálu v továrni a táto metóda môže byť implementovaná iba zo zdroja prípravy materiálu, ktorý nedokáže vyriešiť problém starnutia v procese prepracovania a použitia.
Existujú skupiny, ktoré v molekulárnej štruktúre mnohých polymérnych materiálov veľmi ľahko starnú, takže prostredníctvom návrhu molekulárnej štruktúry materiálov môže nahradenie skupín, ktoré nie je ľahké starnúť, skupinami, ktoré starnú ľahko, často dobrý účinok.
Alebo zavedenie funkčných skupín alebo štruktúr s účinkom proti starnutiu na polymérny molekulárny reťazec metódou vrúbľovania alebo kopolymerizácie, ktoré samotnému materiálu poskytujú vynikajúcu funkciu proti starnutiu, je tiež metóda často používaná výskumníkmi, ale náklady sú vysoké, a nemôže dosiahnuť rozsiahlu výrobu a aplikáciu.
V súčasnosti je efektívnym spôsobom a bežnou metódou na zlepšenie odolnosti polymérových materiálov proti starnutiu pridávanie prísad proti starnutiu, ktoré sa široko používa kvôli nízkej cene a nie je potrebné meniť existujúci výrobný proces.Existujú dva hlavné spôsoby, ako pridať tieto prísady proti starnutiu:
Priame pridávanie prísad: prísady proti starnutiu (prášok alebo kvapalina) a živica a iné suroviny sa priamo miešajú a miešajú po extrúznej granulácii alebo vstrekovaní atď. Pre svoju jednoduchosť je tento spôsob pridávania široko používaný v mnohých čerpacích a továrne na vstrekovanie plastov.
Metóda pridávania predzmesi proti starnutiu: U výrobcov s vyššími požiadavkami na kvalitu produktu a stabilitu kvality je bežnejšie pridávať do výroby predzmes proti starnutiu.
Predzmes proti starnutiu je vhodná živica ako nosič, zmiešaná s rôznymi účinnými prísadami proti starnutiu, potom prostredníctvom koextrudačnej granulácie s dvojzávitovkovým extrudérom, jej aplikačné výhody spočívajú v prísadách proti starnutiu v procese prípravy prvých nástrojov predzmesi. dispergované činidlo proti starnutiu tak neskoro v procese spracovania materiálu získa sekundárnu disperziu, aby sa dosiahol účel rovnomernej disperzie pomocných látok v matrici polymérneho materiálu, a to nielen na zabezpečenie kvality stability produktu, ale aj na zabránenie znečistenie prachom počas výroby, vďaka čomu je výroba ekologickejšia a ochrana životného prostredia.
Čas odoslania: 17. august 2022