Partajarea cunoștințelor materialelor polimerice

1. Tipul de îmbătrânire a materialelor polimerice

Materialele polimerice în procesul de prelucrare, depozitare și utilizare, datorită acțiunii cuprinzătoare a factorilor interni și externi, proprietățile sale se deteriorează treptat, astfel încât pierderea finală a valorii de utilizare, acest fenomen aparține îmbătrânirii materialelor polimerice.

Acest lucru nu numai că provoacă o risipă de resurse, dar duce chiar la accidente mai mari din cauza defecțiunii sale funcționale, iar descompunerea materialelor cauzată de îmbătrânirea acestuia poate, de asemenea, să polueze mediul.

Datorită soiurilor diferite de polimeri și condițiilor diferite de utilizare, există fenomene și caracteristici diferite de îmbătrânire.În general, îmbătrânirea materialelor polimerice poate fi clasificată în următoarele patru tipuri de modificări:

Schimbări de aspect

Există pete, pete, linii argintii, crăpături, glazură, pudrare, păr, deformare, ochi de pește, încrețire, contracție, arsuri, distorsiuni optice și modificări ale culorii optice.

Modificări ale proprietăților fizice

Inclusiv solubilitatea, umflarea, proprietățile reologice și rezistența la frig, rezistența la căldură, permeabilitatea apei, permeabilitatea aerului și alte proprietăți de schimbare.

Modificări ale proprietăților mecanice

Rezistența la tracțiune, rezistența la încovoiere, rezistența la forfecare, rezistența la impact, alungirea relativă, relaxarea tensiunii etc.

Modificări ale proprietăților electrice

Cum ar fi rezistența la suprafață, rezistența de volum, constanta dielectrică, modificările rezistenței la defecțiune electrică.

2. Factorii care cauzează îmbătrânirea materialelor polimerice

Deoarece în procesarea polimerilor, procesul de utilizare va fi afectat de căldură, oxigen, apă, lumină, microorganisme și factori de mediu, cum ar fi combinația de mediu chimic a compoziției și structurii sale chimice, poate produce o serie de modificări, proprietăți fizice proaste corespunzătoare, cum ar fi ca păr dur, fragil, lipicios, decolorare, pierderea rezistenței și așa mai departe, aceste modificări și fenomenul se numește îmbătrânire.

Polimerul ridicat sub acțiunea căldurii sau luminii va forma molecule excitate, atunci când energia este suficient de mare, lanțul molecular se va rupe pentru a forma radicali liberi, radicalii liberi pot forma o reacție în lanț în interiorul polimerului, continuă să provoace degradare, poate provoca, de asemenea, reticulare.

Dacă oxigenul sau ozonul sunt prezente în mediu, pot fi induse o serie de reacții de oxidare pentru a forma hidroperoxizi (ROOH), care pot fi descompuse în continuare în grupări carbonil.

Dacă în polimer există ioni metalici de catalizator reziduali sau ioni metalici cum ar fi cupru, fier, mangan și cobalt sunt introduși în polimer în timpul procesării și utilizării, reacția de degradare prin oxidare a polimerului va fi accelerată.

3. Metode de anti-îmbătrânire a materialelor polimerice

În prezent, principalele metode de îmbunătățire și îmbunătățire a proprietăților anti-îmbătrânire ale materialelor polimerice sunt următoarele:

Îmbătrânirea materialelor polimerice, în special îmbătrânirea fotooxigenului, începe mai întâi de la suprafața materialului sau a produsului, manifestată prin decolorare, pulbere, crăpare, scădere a luciului, iar apoi treptat spre interior.

Produsele subțiri sunt mai susceptibile să eșueze mai devreme decât produsele groase, astfel încât durata de viață a produselor poate fi prelungită prin îngroșarea produselor.

Pentru produse ușor de îmbătrânit, poate fi acoperit la suprafață sau acoperit cu un strat de acoperire rezistentă la intemperii sau în stratul exterior al produsului strat compozit din material rezistent la intemperii, astfel încât suprafața produsului atașată la un strat de strat protector, astfel încât să întârzie procesul de îmbătrânire.

În procesul de sinteza sau preparare, multe materiale au și problema îmbătrânirii.De exemplu, efectul căldurii în procesul de polimerizare, îmbătrânirea termică a oxigenului în procesul de procesare și așa mai departe.În consecință, efectul oxigenului poate fi atenuat prin adăugarea de dispozitive de deoxigenare sau dispozitive de aspirare în procesul de polimerizare sau procesare.

Cu toate acestea, această metodă poate garanta doar performanța materialului în fabrică, iar această metodă poate fi implementată doar din sursa de pregătire a materialului, neputând rezolva problema de îmbătrânire a acestuia în procesul de reprocesare și utilizare.

Există grupuri care sunt foarte ușor de îmbătrânit în structura moleculară a multor materiale polimerice, astfel încât, prin proiectarea structurii moleculare a materialelor, înlocuirea grupurilor care nu sunt ușor de îmbătrânit cu grupuri care sunt ușor de îmbătrânit poate avea adesea un efect bun.

Sau introducerea grupelor sau structurilor funcționale cu efect anti-îmbătrânire asupra lanțului molecular polimeric prin metoda de altoire sau copolimerizare, dotând materialul în sine cu o funcție anti-îmbătrânire excelentă, este, de asemenea, o metodă adesea folosită de cercetători, dar costul este ridicat, și nu poate realiza producție și aplicare pe scară largă.

În prezent, modalitatea eficientă și metoda comună de îmbunătățire a rezistenței la îmbătrânire a materialelor polimerice este de a adăuga aditivi anti-îmbătrânire, care sunt utilizați pe scară largă din cauza costului scăzut și nu este nevoie să se schimbe procesul de producție existent.Există două modalități principale de a adăuga acești aditivi anti-îmbătrânire:

Adăugarea directă de aditivi: aditivii anti-îmbătrânire (pulbere sau lichid) și rășina și alte materii prime sunt amestecate direct și amestecate după granularea prin extrudare sau turnarea prin injecție, etc. Datorită simplității sale, acest mod de adăugare este utilizat pe scară largă în multe pompe și fabrici de turnare prin injecție.

Metoda de adăugare a masterbatch-ului anti-îmbătrânire: la producătorii cu cerințe mai mari pentru calitatea produsului și stabilitatea calității, este mai frecvent să se adauge masterbatch-ul anti-îmbătrânire în producție.

Masterbatch-ul anti-îmbătrânire este rășina potrivită ca purtător, amestecată cu o varietate de aditivi anti-îmbătrânire eficienți, apoi prin granularea co-extrudare a extruderului cu două șuruburi, avantajele sale de aplicare constă în aditivii anti-îmbătrânire în procesul de preparare a primelor instrumente de masterbatch dispersat, atât de târziu în procesul de prelucrare a materialului, agentul anti-îmbătrânire obține o dispersie secundară, pentru a atinge scopul de dispersie uniformă a auxiliarilor în matricea materialului polimeric, nu numai pentru a asigura calitatea stabilității produsului, ci și pentru a evita poluarea cu praf în timpul producției, făcând producția mai ecologică și protecția mediului.