Polymeermaterialen worden nu veel gebruikt in hoogwaardige productie, elektronische informatie, transport, energiebesparing in gebouwen, ruimtevaart, nationale defensie en vele andere gebieden vanwege hun uitstekende eigenschappen zoals lichtgewicht, hoge sterkte, temperatuurbestendigheid en corrosieweerstand.Dit biedt niet alleen een brede marktruimte voor de nieuwe polymeermateriaalindustrie, maar stelt ook hogere eisen aan de kwaliteitsprestaties, het betrouwbaarheidsniveau en het garantievermogen.
Daarom krijgt het steeds meer aandacht om de functie van producten van polymeermateriaal te maximaliseren in overeenstemming met het principe van energiebesparing, koolstofarme en ecologische ontwikkeling.En veroudering is een belangrijke factor die de betrouwbaarheid en duurzaamheid van polymeermaterialen beïnvloedt.
Vervolgens zullen we kijken naar wat veroudering is van polymeermaterialen, verouderingstypes, factoren die veroudering veroorzaken, de belangrijkste antiverouderingsmethoden en de antiveroudering van vijf algemene kunststoffen.
A. Kunststofveroudering
De structurele kenmerken en fysieke toestand van polymeermaterialen zelf en hun externe factoren zoals warmte, licht, thermische zuurstof, ozon, water, zuur, alkali, bacteriën en enzymen tijdens het gebruik, zorgen ervoor dat ze onderhevig zijn aan prestatievermindering of verlies tijdens het proces van toepassing.
Dit veroorzaakt niet alleen een verspilling van hulpbronnen en kan zelfs leiden tot grotere ongevallen als gevolg van het niet functioneren ervan, maar ook kan de ontbinding van het materiaal als gevolg van veroudering het milieu vervuilen.
De veroudering van polymeermaterialen tijdens het gebruik leidt eerder tot grote rampen en onherstelbare verliezen.
Daarom is het tegengaan van veroudering van polymeermaterialen een probleem geworden dat de polymeerindustrie moet oplossen.
B. Soorten veroudering van polymeermateriaal
Er zijn verschillende verouderingsverschijnselen en -kenmerken als gevolg van verschillende polymeersoorten en verschillende gebruiksomstandigheden.Over het algemeen kan de veroudering van polymeermaterialen worden onderverdeeld in de volgende vier soorten veranderingen.
01 Veranderingen in uiterlijk
Vlekken, vlekken, zilveren lijnen, barsten, glazuur, verkalking, plakkerigheid, kromtrekken, vissenogen, rimpels, krimpen, schroeien, optische vervorming en optische kleurveranderingen.
02 Veranderingen in fysieke eigenschappen
Inclusief oplosbaarheid, zwelling, reologische eigenschappen en veranderingen in koudebestendigheid, hittebestendigheid, waterdoorlatendheid, luchtdoorlatendheid en andere eigenschappen.
03 Veranderingen in mechanische eigenschappen
Veranderingen in treksterkte, buigsterkte, afschuifsterkte, slagvastheid, relatieve rek, spanningsrelaxatie en andere eigenschappen.
04 Veranderingen in elektrische eigenschappen
Zoals oppervlakteweerstand, volumeweerstand, diëlektrische constante, elektrische doorslagsterkte en andere veranderingen.
C. Microscopische analyse van veroudering van polymeermaterialen
Polymeren vormen aangeslagen toestanden van moleculen in de aanwezigheid van warmte of licht, en wanneer de energie hoog genoeg is, breken de moleculaire ketens om vrije radicalen te vormen, die kettingreacties in het polymeer kunnen vormen en afbraak kunnen blijven initiëren en ook kruis- koppelen.
Als er zuurstof of ozon in de omgeving aanwezig is, wordt ook een reeks oxidatiereacties geïnduceerd, waarbij hydroperoxiden (ROOH) worden gevormd en verder uiteenvallen in carbonylgroepen.
Als er resterende katalysatormetaalionen in het polymeer aanwezig zijn, of als metaalionen zoals koper, ijzer, mangaan en kobalt tijdens verwerking of gebruik worden ingebracht, zal de oxidatieve afbraakreactie van het polymeer worden versneld.
D. De belangrijkste methode om de antiverouderingsprestaties te verbeteren
Momenteel zijn er vier hoofdmethoden om de antiverouderingsprestaties van polymeermaterialen als volgt te verbeteren en te verbeteren.
01 Fysieke bescherming (verdikking, verven, samenstelling van de buitenlaag, enz.)
De veroudering van polymeermaterialen, met name foto-oxidatieve veroudering, begint vanaf het oppervlak van materialen of producten, wat zich manifesteert als verkleuring, verkalking, barsten, glansafname, enz., en gaat dan geleidelijk dieper naar binnen.Dunne producten gaan eerder stuk dan dikke producten, dus de levensduur van de producten kan worden verlengd door de producten te verdikken.
Voor producten die gevoelig zijn voor veroudering kan een laag weerbestendige coating op het oppervlak worden aangebracht of gecoat, of kan een laag weerbestendig materiaal op de buitenste laag van de producten worden aangebracht, zodat er een beschermlaag op kan worden aangebracht het oppervlak van de producten om het verouderingsproces te vertragen.
02 Verbetering van verwerkingstechnologie
Bij veel materialen in het synthese- of bereidingsproces is er ook het probleem van veroudering.Bijvoorbeeld de invloed van warmte tijdens polymerisatie, thermische en zuurstofveroudering tijdens verwerking, enz. Vervolgens kan de invloed van zuurstof worden afgeremd door tijdens polymerisatie of verwerking een ontluchtingsapparaat of vacuümapparaat toe te voegen.
Deze methode kan echter alleen de prestaties van het materiaal in de fabriek garanderen, en deze methode kan alleen worden geïmplementeerd vanaf de bron van materiaalvoorbereiding en kan het verouderingsprobleem tijdens herverwerking en gebruik niet oplossen.
03 Constructief ontwerp of modificatie van materialen
Veel macromolecuulmaterialen hebben verouderingsgroepen in de moleculaire structuur, dus door het ontwerp van de moleculaire structuur van het materiaal kan het vervangen van de verouderingsgroepen door de niet-verouderende groepen vaak een goed effect hebben.
04 Toevoegen van anti-verouderingsadditieven
Op dit moment is de effectieve manier en gebruikelijke methode om de verouderingsbestendigheid van polymeermaterialen te verbeteren het toevoegen van antiverouderingsadditieven, die veel worden gebruikt vanwege de lage kosten en omdat het bestaande productieproces niet hoeft te worden gewijzigd.Er zijn twee belangrijke manieren om deze antiverouderingsadditieven toe te voegen.
De anti-verouderingsadditieven (poeder of vloeistof) en hars en andere grondstoffen worden direct gemengd en gemengd na extrusiegranulatie of spuitgieten, enz. Dit is een eenvoudige en gemakkelijke manier van toevoegen, die veel wordt gebruikt door de meeste pelletiseer- en spuitgiet installaties.
Posttijd: 26 oktober 2022