1. Polymeerimateriaalien ikääntyminen
Polymeerimateriaalien käsittelyn, varastoinnin ja käytön aikana sisäisten ja ulkoisten tekijöiden kattavan toiminnan vuoksi sen ominaisuudet heikkenevät vähitellen, joten käyttöarvon lopullinen menetys, tämä ilmiö kuuluu polymeerimateriaalien ikääntymiseen.
Tämä ei ainoastaan aiheuta resurssien tuhlausta, vaan johtaa jopa suurempiin onnettomuuksiin sen toimintahäiriön vuoksi, ja sen ikääntymisen aiheuttama materiaalien hajoaminen voi myös saastuttaa ympäristöä.
Erilaisista polymeerilajikkeista ja erilaisista käyttöolosuhteista johtuen ikääntymisilmiöitä ja ominaisuuksia on erilaisia.Yleisesti ottaen polymeerimateriaalien ikääntyminen voidaan luokitella seuraaviin neljään muutostyyppiin:
Muutokset ulkonäössä
Siellä on tahroja, täpliä, hopeaviivoja, halkeamia, huurretta, jauhemaisuutta, karvaisuutta, vääntymistä, kalansilmää, rypistymistä, kutistumista, palamista, optista vääristymistä ja optisen värin muutoksia.
Muutokset fysikaalisissa ominaisuuksissa
Mukaan lukien liukoisuus, turvotus, reologiset ominaisuudet ja kylmäkestävyys, lämmönkestävyys, vedenläpäisevyys, ilmanläpäisevyys ja muut muutoksen ominaisuudet.
Muutokset mekaanisissa ominaisuuksissa
Vetolujuus, taivutuslujuus, leikkauslujuus, iskulujuus, suhteellinen venymä, jännityksen rentoutuminen jne.
Muutokset sähköisissä ominaisuuksissa
Kuten pintaresistanssi, tilavuusvastus, dielektrisyysvakio, sähköisen läpilyöntolujuuden muutokset.
2. Polymeerimateriaalien ikääntymistä aiheuttavat tekijät
Koska polymeerin prosessoinnissa käyttöprosessiin vaikuttavat lämpö, happi, vesi, valo, mikro-organismit ja ympäristötekijät, kuten kemiallinen väliaine, sen kemiallisen koostumuksen ja rakenteen yhdistelmä voi aiheuttaa sarjan muutoksia, vastaavat huonot fysikaaliset ominaisuudet, kuten kuten hiukset kovia, hauraita, tahmeita, värjäytymiä, voiman menetystä ja niin edelleen, näitä muutoksia ja ilmiötä kutsutaan ikääntymiseksi.
Korkea polymeeri lämmön tai valon vaikutuksesta muodostaa virittyneitä molekyylejä, kun energia on tarpeeksi korkea, molekyyliketju katkeaa muodostaen vapaita radikaaleja, vapaat radikaalit voivat muodostaa ketjureaktion polymeerin sisällä, aiheuttaa edelleen hajoamista, voi myös aiheuttaa ristisilloitus.
Jos ympäristössä on happea tai otsonia, voidaan saada aikaan sarja hapetusreaktioita, jolloin muodostuu hydroperoksideja (ROOH), jotka voidaan edelleen hajottaa karbonyyliryhmiksi.
Jos polymeerissä on jäljellä katalyyttimetalli-ioneja tai metalli-ioneja, kuten kuparia, rautaa, mangaania ja kobolttia, lisätään polymeeriin prosessoinnin ja käytön aikana, polymeerin hapettumisen hajoamisreaktio kiihtyy.
3. Polymeerimateriaalien ikääntymisen estomenetelmät
Tällä hetkellä tärkeimmät menetelmät parantaa ja parantaa polymeerimateriaalien ikääntymistä estäviä ominaisuuksia ovat seuraavat:
Polymeerimateriaalien vanheneminen, erityisesti valohappivanheneminen, alkaa ensin materiaalin tai tuotteen pinnasta, joka ilmenee värimuutoksina, jauheena, halkeiluna, kiillon heikkenemisenä ja sitten vähitellen sisäosaan.
Ohuet tuotteet hajoavat todennäköisemmin aikaisemmin kuin paksut tuotteet, joten tuotteiden käyttöikää voidaan pidentää sakeuttamalla tuotteita.
Helposti vanhentuvia tuotteita varten ne voidaan päällystää pinnalle tai pinnoittaa kerroksella hyvää säänkestävää pinnoitetta, tai tuotteen ulkokerroksen komposiittikerrokseen hyvää säänkestävää materiaalia siten, että tuotteen pinta kiinnittyy kerrokseen suojaava kerros ikääntymisprosessin hidastamiseksi.
Synteesi- tai valmistusprosessissa monilla materiaaleilla on myös ikääntymisongelma.Esimerkiksi lämmön vaikutus polymerointiprosessissa, terminen happivanheneminen käsittelyprosessissa ja niin edelleen.Näin ollen hapen vaikutusta voidaan lieventää lisäämällä hapenpoistolaitteita tai tyhjiölaitteita polymerointi- tai prosessointiprosessiin.
Tämä menetelmä voi kuitenkin taata materiaalin suorituskyvyn vain tehtaalla, ja tämä menetelmä voidaan toteuttaa vain materiaalin valmistelun lähteestä, eikä sen ikääntymisongelmaa voida ratkaista uudelleenkäsittelyn ja käytön aikana.
Monien polymeerimateriaalien molekyylirakenteessa on ryhmiä, joita on erittäin helppo vanhentaa, joten materiaalien molekyylirakennesuunnittelun kautta voi usein saada hyvän vaikutuksen vaikeasti ikääntyvien ryhmien korvaaminen helposti vanhentavilla ryhmillä.
Tai funktionaalisten ryhmien tai rakenteiden tuominen polymeerin molekyyliketjuun ikääntymistä estävällä tavalla oksastus- tai kopolymerointimenetelmällä, mikä antaa materiaalille itselleen erinomaisen ikääntymistä estävän toiminnon, on myös tutkijoiden usein käyttämä menetelmä, mutta hinta on korkea, ja se ei voi saavuttaa laajamittaista tuotantoa ja sovellusta.
Tällä hetkellä tehokas tapa ja yleinen menetelmä polymeerimateriaalien ikääntymisenkestävyyden parantamiseksi on lisätä ikääntymistä estäviä lisäaineita, joita käytetään laajalti, koska sen kustannukset ovat alhaiset ja olemassa olevaa tuotantoprosessia ei tarvitse muuttaa.On kaksi päätapaa lisätä näitä ikääntymistä estäviä lisäaineita:
Lisäaineiden suora lisäys: ikääntymistä estävät lisäaineet (jauhe tai neste) ja hartsi ja muut raaka-aineet sekoitetaan suoraan ekstruusiorakeistuksen tai ruiskupuristuksen jne. jälkeen. Yksinkertaisuuden vuoksi tätä lisäystapaa käytetään laajalti monissa pumppauksissa ja pumppauksissa. ruiskuvalutehtaita.
Anti-aging masterbatch-lisäysmenetelmä: Valmistajilla, joilla on korkeammat vaatimukset tuotteen laadulle ja laadun vakaudelle, on yleisempää lisätä ikääntymistä estävää masterbatchia tuotantoon.
Anti-aging masterbatch sopii hartsi kantajaksi, sekoitettuna erilaisiin tehokkaisiin ikääntymistä estäviin lisäaineisiin, sitten kaksoisruuviekstruuderin yhteisekstruusiorakeistuksen avulla, sen käyttöedut ovat ikääntymistä estävissä lisäaineissa valmistettaessa perusseoksen ensimmäisiä työvälineitä. dispergoitunut, niin myöhään materiaalinkäsittelyprosessissa, ikääntymistä estävä aine saa sekundaarisen dispersion, jotta saavutetaan apuaineiden tasainen jakautuminen polymeerimateriaalimatriisiin, ei vain tuotteen stabiilisuuden laadun varmistamiseksi, vaan myös välttämiseksi pölysaasteet tuotannon aikana, mikä tekee tuotannosta vihreämpää ja ympäristönsuojelua.
Postitusaika: 17.8.2022