Τα πολυμερή υλικά χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως στην κατασκευή υψηλών προδιαγραφών, τις ηλεκτρονικές πληροφορίες, τις μεταφορές, την εξοικονόμηση ενέργειας κτιρίων, την αεροδιαστημική, την εθνική άμυνα και πολλούς άλλους τομείς λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων τους όπως το μικρό βάρος, η υψηλή αντοχή, η αντοχή στη θερμοκρασία και η αντοχή στη διάβρωση.Αυτό όχι μόνο παρέχει ένα ευρύ χώρο αγοράς για τη βιομηχανία νέων πολυμερών υλικών, αλλά προβάλλει επίσης υψηλότερες απαιτήσεις για την ποιοτική απόδοση, το επίπεδο αξιοπιστίας και την ικανότητα εγγύησης.
Επομένως, ο τρόπος μεγιστοποίησης της λειτουργίας των προϊόντων πολυμερών υλικών σύμφωνα με την αρχή της εξοικονόμησης ενέργειας, των χαμηλών εκπομπών άνθρακα και της οικολογικής ανάπτυξης λαμβάνει όλο και μεγαλύτερη προσοχή.Και η γήρανση είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα των πολυμερών υλικών.
Στη συνέχεια, θα δούμε τι είναι η γήρανση των πολυμερών υλικών, τους τύπους γήρανσης, τους παράγοντες που προκαλούν γήρανση, τις κύριες μεθόδους αντιγήρανσης και την αντιγήρανση πέντε γενικών πλαστικών.
Α. Πλαστική παλαίωση
Τα δομικά χαρακτηριστικά και η φυσική κατάσταση των ίδιων των πολυμερών υλικών και οι εξωτερικοί τους παράγοντες όπως θερμότητα, φως, θερμικό οξυγόνο, όζον, νερό, οξύ, αλκάλια, βακτήρια και ένζυμα κατά τη διαδικασία χρήσης, τα καθιστούν υποκείμενα σε υποβάθμιση της απόδοσης ή απώλεια κατά τη διαδικασία της εφαρμογής.
Αυτό όχι μόνο προκαλεί σπατάλη πόρων και μπορεί να προκαλέσει ακόμη μεγαλύτερα ατυχήματα λόγω της λειτουργικής του αστοχίας, αλλά και η αποσύνθεση του υλικού που προκαλείται από τη γήρανση του μπορεί επίσης να μολύνει το περιβάλλον.
Η γήρανση των πολυμερών υλικών στη διαδικασία χρήσης είναι πιο πιθανό να προκαλέσει μεγάλες καταστροφές και ανεπανόρθωτες απώλειες.
Ως εκ τούτου, η αντιγήρανση των πολυμερών υλικών έχει γίνει ένα πρόβλημα που πρέπει να λύσει η βιομηχανία πολυμερών.
Β. Τύποι γήρανσης πολυμερούς υλικού
Υπάρχουν διαφορετικά φαινόμενα γήρανσης και χαρακτηριστικά λόγω διαφορετικών ειδών πολυμερών και διαφορετικών συνθηκών χρήσης.Γενικά, η γήρανση των πολυμερών υλικών μπορεί να κατηγοριοποιηθεί στους ακόλουθους τέσσερις τύπους αλλαγών.
01 Αλλαγές στην εμφάνιση
Λεκέδες, κηλίδες, ασημένιες γραμμές, ρωγμές, πάγωμα, κιμωλίαση, κολλητικότητα, παραμόρφωση, μάτια ψαριού, ρυτίδες, συρρίκνωση, καψίματα, οπτική παραμόρφωση και οπτικές αλλαγές χρώματος.
02 Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες
Συμπεριλαμβανομένης της διαλυτότητας, της διόγκωσης, των ρεολογικών ιδιοτήτων και των αλλαγών στην αντίσταση στο κρύο, στη θερμότητα, στη διαπερατότητα του νερού, στη διαπερατότητα του αέρα και άλλες ιδιότητες.
03 Αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες
Αλλαγές στην αντοχή σε εφελκυσμό, στην κάμψη, στην αντοχή σε διάτμηση, στην αντοχή σε κρούση, στη σχετική επιμήκυνση, στη χαλάρωση των τάσεων και άλλες ιδιότητες.
04 Αλλαγές στις ηλεκτρικές ιδιότητες
Όπως αντίσταση επιφάνειας, αντίσταση όγκου, διηλεκτρική σταθερά, ηλεκτρική δύναμη διάσπασης και άλλες αλλαγές.
Γ. Μικροσκοπική ανάλυση γήρανσης πολυμερών υλικών
Τα πολυμερή σχηματίζουν διεγερμένες καταστάσεις μορίων παρουσία θερμότητας ή φωτός και όταν η ενέργεια είναι αρκετά υψηλή, οι μοριακές αλυσίδες σπάνε για να σχηματίσουν ελεύθερες ρίζες, οι οποίες μπορούν να σχηματίσουν αλυσιδωτές αντιδράσεις μέσα στο πολυμερές και να συνεχίσουν να ξεκινούν αποικοδόμηση και μπορεί επίσης να προκαλέσουν διασταυρούμενη σύνδεση.
Εάν υπάρχει οξυγόνο ή όζον στο περιβάλλον, προκαλείται επίσης μια σειρά από αντιδράσεις οξείδωσης, σχηματίζοντας υδροϋπεροξείδια (ROOH) και περαιτέρω αποσύνθεση σε ομάδες καρβονυλίου.
Εάν υπάρχουν υπολειμματικά ιόντα μετάλλου καταλύτη στο πολυμερές ή εάν ιόντα μετάλλων όπως χαλκός, σίδηρος, μαγγάνιο και κοβάλτιο εισάγονται κατά την επεξεργασία ή τη χρήση, η αντίδραση οξειδωτικής αποδόμησης του πολυμερούς θα επιταχυνθεί.
Δ. Η κύρια μέθοδος για τη βελτίωση της αντιγηραντικής απόδοσης
Επί του παρόντος, υπάρχουν τέσσερις κύριες μέθοδοι για τη βελτίωση και την ενίσχυση της αντιγηραντικής απόδοσης των πολυμερών υλικών ως εξής.
01 Φυσική προστασία (πάχυνση, βαφή, ένωση εξωτερικού στρώματος κ.λπ.)
Η γήρανση των πολυμερών υλικών, ιδιαίτερα η φωτοοξειδωτική γήρανση, ξεκινά από την επιφάνεια των υλικών ή προϊόντων, η οποία εκδηλώνεται ως αποχρωματισμός, κιμωλίαση, ρωγμές, μείωση γυαλάδας κ.λπ., και στη συνέχεια βαθμιαία πηγαίνει στο εσωτερικό.Τα λεπτά προϊόντα είναι πιο πιθανό να αποτύχουν νωρίτερα από τα παχιά προϊόντα, επομένως η διάρκεια ζωής των προϊόντων μπορεί να παραταθεί με πάχυνση των προϊόντων.
Για προϊόντα επιρρεπή στη γήρανση, μπορεί να εφαρμοστεί ή να επικαλυφθεί στην επιφάνεια ένα στρώμα ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες ή ένα στρώμα ανθεκτικού στις καιρικές συνθήκες υλικό στο εξωτερικό στρώμα των προϊόντων, έτσι ώστε να μπορεί να προσαρτηθεί ένα προστατευτικό στρώμα. την επιφάνεια των προϊόντων για να επιβραδύνει τη διαδικασία γήρανσης.
02 Βελτίωση της τεχνολογίας επεξεργασίας
Πολλά υλικά στη διαδικασία σύνθεσης ή παρασκευής, υπάρχει και το πρόβλημα της παλαίωσης.Για παράδειγμα, η επίδραση της θερμότητας κατά τον πολυμερισμό, η θερμική γήρανση και η γήρανση του οξυγόνου κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, κ.λπ. Στη συνέχεια, ανάλογα, η επίδραση του οξυγόνου μπορεί να επιβραδυνθεί με την προσθήκη συσκευής απαέρωσης ή συσκευής κενού κατά τον πολυμερισμό ή την επεξεργασία.
Ωστόσο, αυτή η μέθοδος μπορεί να εγγυηθεί μόνο την απόδοση του υλικού στο εργοστάσιο και αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί μόνο από την πηγή προετοιμασίας του υλικού και δεν μπορεί να λύσει το πρόβλημα γήρανσής του κατά την επανεπεξεργασία και τη χρήση.
03 Στατική μελέτη ή τροποποίηση υλικών
Πολλά υλικά μακρομορίων έχουν ομάδες γήρανσης στη μοριακή δομή, επομένως μέσω του σχεδιασμού της μοριακής δομής του υλικού, η αντικατάσταση των ομάδων γήρανσης με τις ομάδες μη γήρανσης μπορεί συχνά να έχει καλό αποτέλεσμα.
04 Προσθήκη αντιγηραντικών προσθέτων
Επί του παρόντος, ο αποτελεσματικός τρόπος και η κοινή μέθοδος για τη βελτίωση της αντίστασης στη γήρανση των πολυμερών υλικών είναι η προσθήκη αντιγηραντικών πρόσθετων, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω του χαμηλού κόστους και της μη ανάγκης αλλαγής της υπάρχουσας διαδικασίας παραγωγής.Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι προσθήκης αυτών των αντιγηραντικών πρόσθετων.
Τα αντιγηραντικά πρόσθετα (σκόνη ή υγρό) και η ρητίνη και άλλες πρώτες ύλες αναμειγνύονται απευθείας και αναμειγνύονται μετά από κοκκοποίηση ή χύτευση με έγχυση κ.λπ.. Αυτός είναι ένας απλός και εύκολος τρόπος προσθήκης, ο οποίος χρησιμοποιείται ευρέως από την πλειοψηφία των σφαιροποιήσεων και εγκαταστάσεις χύτευσης με έγχυση.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-26-2022