1. Τύπος γήρανσης πολυμερών υλικών
Τα πολυμερή υλικά κατά τη διαδικασία επεξεργασίας, αποθήκευσης και χρήσης, λόγω της συνολικής δράσης εσωτερικών και εξωτερικών παραγόντων, οι ιδιότητές τους σταδιακά επιδεινώνονται, έτσι ώστε η τελική απώλεια της αξίας χρήσης, το φαινόμενο αυτό να ανήκει στη γήρανση των πολυμερών υλικών.
Αυτό όχι μόνο προκαλεί σπατάλη πόρων, αλλά οδηγεί ακόμη και σε μεγαλύτερα ατυχήματα λόγω της λειτουργικής του αστοχίας και η αποσύνθεση των υλικών που προκαλείται από τη γήρανση μπορεί επίσης να μολύνει το περιβάλλον.
Λόγω των διαφορετικών ποικιλιών πολυμερών και των διαφορετικών συνθηκών χρήσης, υπάρχουν διαφορετικά φαινόμενα και χαρακτηριστικά γήρανσης.Γενικά, η γήρανση των πολυμερών υλικών μπορεί να ταξινομηθεί στους ακόλουθους τέσσερις τύπους αλλαγών:
Αλλαγές στην εμφάνιση
Υπάρχουν λεκέδες, κηλίδες, ασημένιες γραμμές, ρωγμές, πάγωμα, πουδράρισμα, τριχόπτωση, παραμόρφωση, fisheye, ζάρες, συρρίκνωση, κάψιμο, οπτική παραμόρφωση και αλλαγές στο οπτικό χρώμα.
Αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες
Συμπεριλαμβανομένης της διαλυτότητας, της διόγκωσης, των ρεολογικών ιδιοτήτων και της αντίστασης στο κρύο, της αντοχής στη θερμότητα, της διαπερατότητας του νερού, της διαπερατότητας του αέρα και άλλων ιδιοτήτων αλλαγής.
Αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες
Αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή σε κάμψη, αντοχή σε διάτμηση, αντοχή σε κρούση, σχετική επιμήκυνση, χαλάρωση τάσεων κ.λπ.
Αλλαγές στις ηλεκτρικές ιδιότητες
Όπως η αντίσταση της επιφάνειας, η αντίσταση όγκου, η διηλεκτρική σταθερά, οι αλλαγές ισχύος ηλεκτρικής διάσπασης.
2. Παράγοντες που προκαλούν γήρανση πολυμερών υλικών
Επειδή στην επεξεργασία πολυμερών, η διαδικασία χρήσης, θα επηρεαστεί από τη θερμότητα, το οξυγόνο, το νερό, το φως, τους μικροοργανισμούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως το χημικό μέσο συνδυασμός της χημικής σύνθεσης και της δομής του μπορεί να προκαλέσει μια σειρά αλλαγών, αντίστοιχες κακές φυσικές ιδιότητες, όπως π. όπως τα μαλλιά σκληρά, εύθραυστα, κολλώδη, αποχρωματισμός, απώλεια δύναμης και ούτω καθεξής, αυτές οι αλλαγές και το φαινόμενο ονομάζεται γήρανση.
Το υψηλό πολυμερές υπό τη δράση της θερμότητας ή του φωτός θα σχηματίσει διεγερμένα μόρια, όταν η ενέργεια είναι αρκετά υψηλή, η μοριακή αλυσίδα θα σπάσει για να σχηματίσει ελεύθερες ρίζες, οι ελεύθερες ρίζες μπορούν να σχηματίσουν μια αλυσιδωτή αντίδραση μέσα στο πολυμερές, θα συνεχίσουν να προκαλούν αποικοδόμηση, μπορεί επίσης να προκαλέσουν διασταυρούμενη σύνδεση.
Εάν υπάρχει οξυγόνο ή όζον στο περιβάλλον, μια σειρά από αντιδράσεις οξείδωσης μπορεί να προκληθεί για να σχηματιστούν υδροϋπεροξείδια (ROOH), τα οποία μπορούν περαιτέρω να αποσυντεθούν σε καρβονυλ ομάδες.
Εάν υπάρχουν υπολειμματικά ιόντα μετάλλου καταλύτη στο πολυμερές ή εάν εισαχθούν ιόντα μετάλλων όπως χαλκός, σίδηρος, μαγγάνιο και κοβάλτιο στο πολυμερές κατά την επεξεργασία και χρήση, η αντίδραση αποικοδόμησης οξείδωσης του πολυμερούς θα επιταχυνθεί.
3. Μέθοδοι αντιγήρανσης πολυμερών υλικών
Επί του παρόντος, οι κύριες μέθοδοι βελτίωσης και ενίσχυσης των αντιγηραντικών ιδιοτήτων των πολυμερών υλικών είναι οι εξής:
Η γήρανση των πολυμερών υλικών, ιδιαίτερα η φωτοοξυγονική γήρανση, ξεκινά αρχικά από την επιφάνεια του υλικού ή του προϊόντος, που εκδηλώνεται ως αποχρωματισμός, σκόνη, ρωγμές, πτώση γυαλάδας και στη συνέχεια βαθμιαία στο εσωτερικό.
Τα λεπτά προϊόντα είναι πιο πιθανό να αποτύχουν νωρίτερα από τα παχύρρευστα προϊόντα, επομένως η διάρκεια ζωής των προϊόντων μπορεί να παραταθεί με την πάχυνση των προϊόντων.
Για προϊόντα εύκολης παλαίωσης, μπορούν να επικαλυφθούν στην επιφάνεια ή να επικαλυφθούν με μια στρώση επικάλυψης καλής αντοχής στις καιρικές συνθήκες ή στο εξωτερικό στρώμα του προϊόντος σύνθετη στρώση από υλικό καλής αντοχής στις καιρικές συνθήκες, έτσι ώστε η επιφάνεια του προϊόντος να προσκολλάται σε ένα στρώμα προστατευτικού στρώματος, ώστε να καθυστερήσει η διαδικασία γήρανσης.
Στη διαδικασία της σύνθεσης ή της παρασκευής πολλά υλικά έχουν και το πρόβλημα της παλαίωσης.Για παράδειγμα, η επίδραση της θερμότητας στη διαδικασία πολυμερισμού, η θερμική γήρανση του οξυγόνου στη διαδικασία επεξεργασίας και ούτω καθεξής.Κατά συνέπεια, η επίδραση του οξυγόνου μπορεί να μετριαστεί με την προσθήκη συσκευών αποοξυγόνωσης ή συσκευών αναρρόφησης με ηλεκτρική σκούπα στη διαδικασία πολυμερισμού ή επεξεργασίας.
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 της προετοιμασίας του υλικού, ανίκανη να λύσει το πρόβλημα γήρανσής του κατά τη διαδικασία επανεπεξεργασίας και χρήσης.
Υπάρχουν ομάδες που είναι πολύ εύκολο να παλαιωθούν στη μοριακή δομή πολλών πολυμερών υλικών, επομένως μέσω του σχεδιασμού της μοριακής δομής των υλικών, η αντικατάσταση των ομάδων που δεν είναι εύκολο να παλαιωθούν με ομάδες που είναι εύκολο να γεράσουν μπορεί συχνά να έχει καλό αποτέλεσμα.
Ή η εισαγωγή λειτουργικών ομάδων ή δομών με αντιγηραντική επίδραση στη μοριακή αλυσίδα του πολυμερούς με τη μέθοδο εμβολιασμού ή συμπολυμερισμού, προσδίδοντας στο ίδιο το υλικό εξαιρετική αντιγηραντική λειτουργία, είναι επίσης μια μέθοδος που χρησιμοποιείται συχνά από τους ερευνητές, αλλά το κόστος είναι υψηλό, και δεν μπορεί να επιτύχει μεγάλης κλίμακας παραγωγή και εφαρμογή.
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, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως λόγω του χαμηλού κόστους και της μη ανάγκης αλλαγής της υπάρχουσας διαδικασίας παραγωγής.Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι για να προσθέσετε αυτά τα αντιγηραντικά πρόσθετα:
Άμεση προσθήκη προσθέτων: τα αντιγηραντικά πρόσθετα (σκόνη ή υγρό) και η ρητίνη και άλλες πρώτες ύλες αναμειγνύονται και αναδεύονται απευθείας μετά από κοκκοποίηση ή χύτευση με έγχυση κ.λπ. Λόγω της απλότητάς του, αυτός ο τρόπος προσθήκης χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλές αντλήσεις και εργοστάσια χύτευσης με έγχυση.
Μέθοδος προσθήκης αντιγηραντικής κύριας παρτίδας: Σε κατασκευαστές με υψηλότερες απαιτήσεις για ποιότητα προϊόντος και σταθερότητα ποιότητας, είναι πιο συνηθισμένο να προστίθεται η κύρια παρτίδα αντιγήρανσης στην παραγωγή.
Η αντιγηραντική κύρια παρτίδα είναι κατάλληλη ρητίνη ως φορέας, αναμεμειγμένη με μια ποικιλία αποτελεσματικών αντιγηραντικών πρόσθετων και στη συνέχεια μέσω κοκκοποίησης συνεξώθησης εξωθητήρα διπλού κοχλία, τα πλεονεκτήματα εφαρμογής της έγκεινται στα πρόσθετα αντιγήρανσης κατά τη διαδικασία προετοιμασίας των πρώτων υλικών της κύριας παρτίδας ο διασκορπισμένος, τόσο αργά στη διαδικασία επεξεργασίας υλικού, ο αντιγηραντικός παράγοντας παίρνει δευτερεύουσα διασπορά, Για να επιτευχθεί ο σκοπός της ομοιόμορφης διασποράς των βοηθητικών στη μήτρα υλικού πολυμερούς, όχι μόνο για να εξασφαλιστεί η ποιότητα της σταθερότητας του προϊόντος, αλλά και να αποφευχθεί ρύπανση από σκόνη κατά την παραγωγή, καθιστώντας την παραγωγή πιο πράσινη και προστασία του περιβάλλοντος.
Ώρα δημοσίευσης: 17 Αυγούστου 2022