1. Jenis bahan polimer penuaan
Bahan polimer dalam proses pemprosesan, penyimpanan dan penggunaan, disebabkan oleh tindakan komprehensif faktor dalaman dan luaran, sifatnya secara beransur-ansur merosot, supaya kehilangan akhir nilai penggunaan, fenomena ini tergolong dalam penuaan bahan polimer.
Ini bukan sahaja menyebabkan pembaziran sumber, malah membawa kepada kemalangan yang lebih besar kerana kegagalan fungsinya, dan penguraian bahan yang disebabkan oleh penuaannya juga boleh mencemarkan alam sekitar.
Oleh kerana jenis polimer yang berbeza dan keadaan penggunaan yang berbeza, terdapat fenomena dan ciri penuaan yang berbeza.Secara amnya, penuaan bahan polimer boleh dikelaskan kepada empat jenis perubahan berikut:
Perubahan dalam penampilan
Terdapat tompokan, tompok, garis perak, retak, pembekuan, serbuk, kebuluran, melengkung, mata ikan, kedutan, pengecutan, terbakar, herotan optik dan perubahan warna optik.
Perubahan sifat fizikal
Termasuk keterlarutan, bengkak, sifat reologi dan rintangan sejuk, rintangan haba, kebolehtelapan air, kebolehtelapan udara dan sifat perubahan lain.
Perubahan sifat mekanikal
Kekuatan tegangan, kekuatan lentur, kekuatan ricih, kekuatan hentaman, pemanjangan relatif, kelonggaran tegasan, dsb.
Perubahan sifat elektrik
Seperti rintangan permukaan, rintangan isipadu, pemalar dielektrik, perubahan kekuatan kerosakan elektrik.
2. Faktor penyebab penuaan bahan polimer
Kerana dalam pemprosesan polimer, proses penggunaan, akan dipengaruhi oleh haba, oksigen, air, cahaya, mikroorganisma dan faktor persekitaran seperti gabungan medium kimia komposisi kimia dan struktur boleh menghasilkan satu siri perubahan, sifat fizikal yang buruk yang sepadan, seperti sebagai rambut keras, rapuh, melekit, perubahan warna, kehilangan kekuatan dan sebagainya, perubahan ini dan fenomena dipanggil penuaan.
Polimer tinggi di bawah tindakan haba atau cahaya akan membentuk molekul teruja, apabila tenaga cukup tinggi, rantai molekul akan pecah untuk membentuk radikal bebas, radikal bebas boleh membentuk tindak balas berantai di dalam polimer, terus menyebabkan degradasi, juga boleh menyebabkan pertautan silang.
Jika oksigen atau ozon terdapat dalam persekitaran, satu siri tindak balas pengoksidaan boleh didorong untuk membentuk hidroperoksida (ROOH), yang boleh diuraikan lagi kepada kumpulan karbonil.
Jika terdapat baki ion logam pemangkin dalam polimer, atau ion logam seperti kuprum, besi, mangan dan kobalt dimasukkan ke dalam polimer semasa pemprosesan dan penggunaan, tindak balas degradasi pengoksidaan polimer akan dipercepatkan.
3. Kaedah anti-penuaan bahan polimer
Pada masa ini, kaedah utama untuk memperbaiki dan meningkatkan sifat anti-penuaan bahan polimer adalah seperti berikut:
Penuaan bahan polimer, terutamanya penuaan fotooksigen, mula-mula bermula dari permukaan bahan atau produk, dimanifestasikan sebagai perubahan warna, serbuk, retak, penurunan gloss, dan kemudian secara beransur-ansur ke pedalaman.
Produk nipis lebih berkemungkinan gagal lebih awal daripada produk tebal, jadi hayat perkhidmatan produk boleh dilanjutkan dengan produk pemekat.
Untuk produk mudah menua, boleh disalut pada permukaan atau disalut dengan lapisan salutan rintangan cuaca yang baik, atau di lapisan luar lapisan komposit produk bahan rintangan cuaca yang baik, supaya permukaan produk dilekatkan pada lapisan lapisan pelindung, untuk melambatkan proses penuaan.
Dalam proses sintesis atau penyediaan, banyak bahan juga mengalami masalah penuaan.Sebagai contoh, kesan haba dalam proses pempolimeran, penuaan oksigen terma dalam proses pemprosesan dan sebagainya.Sehubungan itu, kesan oksigen boleh dikurangkan dengan menambahkan peranti penyahoksigenan atau peranti vakum dalam proses pempolimeran atau pemprosesan.
Walau bagaimanapun, kaedah ini hanya boleh menjamin prestasi bahan di kilang, dan kaedah ini hanya boleh dilaksanakan dari sumber penyediaan bahan, tidak dapat menyelesaikan masalah penuaannya dalam proses pemprosesan semula dan penggunaan.
Terdapat kumpulan yang sangat mudah menua dalam struktur molekul banyak bahan polimer, jadi melalui reka bentuk struktur molekul bahan, menggantikan kumpulan yang tidak mudah menua dengan kumpulan yang mudah menua selalunya boleh memainkan kesan yang baik.
Atau pengenalan kumpulan berfungsi atau struktur dengan kesan anti-penuaan pada rantai molekul polimer dengan kaedah cantuman atau kopolimerisasi, memberikan bahan itu sendiri dengan fungsi anti-penuaan yang sangat baik, juga merupakan kaedah yang sering digunakan oleh penyelidik, tetapi kosnya tinggi, dan ia tidak boleh mencapai pengeluaran dan aplikasi berskala besar.
Pada masa ini, cara yang berkesan dan kaedah biasa untuk meningkatkan rintangan penuaan bahan polimer adalah dengan menambah bahan tambahan anti-penuaan, yang digunakan secara meluas kerana kosnya yang rendah dan tidak perlu mengubah proses pengeluaran sedia ada.Terdapat dua cara utama untuk menambah bahan tambahan anti-penuaan ini:
Penambahan langsung bahan tambahan: aditif anti-penuaan (serbuk atau cecair) dan resin dan bahan mentah lain terus dicampur dan dikacau selepas granulasi penyemperitan atau pengacuan suntikan, dan lain-lain. Kerana kesederhanaannya, cara penambahan ini digunakan secara meluas dalam banyak pengepaman dan kilang pengacuan suntikan.
Kaedah penambahan masterbatch anti-penuaan: Dalam pengeluar yang mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk kualiti produk dan kestabilan kualiti, adalah lebih biasa untuk menambah masterbatch anti-penuaan dalam pengeluaran.
Masterbatch anti-penuaan adalah resin yang sesuai sebagai pembawa, dicampur dengan pelbagai bahan tambahan anti-penuaan yang berkesan, kemudian melalui granulasi penyemperitan bersama penyemperit skru berkembar, kelebihan aplikasinya terletak pada aditif anti-penuaan dalam proses menyediakan pelaksanaan masterbatch pertama. tersebar, sehingga lewat dalam proses pemprosesan bahan, agen anti-penuaan mendapat penyebaran sekunder, Untuk mencapai tujuan penyebaran seragam bantu dalam matriks bahan polimer, bukan sahaja untuk memastikan kualiti kestabilan produk, tetapi juga untuk mengelakkan pencemaran habuk semasa pengeluaran, menjadikan pengeluaran lebih hijau dan perlindungan alam sekitar.
Masa siaran: 17 Ogos 2022