Polimer anyag ismeretek megosztása

1. A polimer anyagok öregedése

A polimer anyagok feldolgozása, tárolása és felhasználása során a belső és külső tényezők átfogó hatásának köszönhetően tulajdonságai fokozatosan romlanak, így a végső használati érték elvesztése, ez a jelenség a polimer anyagok öregedéséhez tartozik.

Ez nemcsak erőforrás-pazarlással jár, hanem a működési hibája miatt még nagyobb balesetekhez is vezet, illetve az öregedés okozta anyagbomlás a környezetet is szennyezheti.

A különböző polimerfajták és eltérő felhasználási feltételek miatt eltérő az öregedési jelenségek és jellemzők.Általánosságban elmondható, hogy a polimer anyagok öregedése a következő négy változástípusba sorolható:

Változások a megjelenésben

Foltok, foltok, ezüstös vonalak, repedések, fagyosodás, púderesedés, szőrösödés, vetemedés, halszem, ráncosodás, zsugorodás, égés, optikai torzulás és az optikai szín megváltozása látható.

A fizikai tulajdonságok változásai

Beleértve az oldhatóságot, duzzadást, reológiai tulajdonságokat és hidegállóságot, hőállóságot, vízáteresztő képességet, légáteresztő képességet és a változás egyéb tulajdonságait.

Változások a mechanikai tulajdonságokban

Szakítószilárdság, hajlítószilárdság, nyírószilárdság, ütési szilárdság, relatív nyúlás, feszültséglazítás stb.

Az elektromos tulajdonságok változásai

Ilyen például a felületi ellenállás, térfogati ellenállás, dielektromos állandó, elektromos áttörési szilárdság változása.

2. A polimer anyagok öregedését okozó tényezők

Mivel a polimer feldolgozása során a felhasználási folyamatot hő, oxigén, víz, fény, mikroorganizmusok és olyan környezeti tényezők befolyásolják, mint például a kémiai közeg kémiai összetételének és szerkezetének kombinációja változások sorozatát idézheti elő, ennek megfelelő rossz fizikai tulajdonságok, mint pl. mint a haj kemény, törékeny, ragadós, elszíneződés, erővesztés és így tovább, ezeket a változásokat és a jelenséget öregedésnek nevezik.

A nagy mennyiségű polimer hő vagy fény hatására gerjesztett molekulákat képez, ha az energia elég nagy, a molekulalánc megszakad, és szabad gyökök keletkeznek, a szabad gyökök láncreakciót hozhatnak létre a polimer belsejében, továbbra is bomlást okoznak, szintén okozhatnak keresztkötés.

Ha a környezetben oxigén vagy ózon van jelen, oxidációs reakciók sorozata indukálható hidroperoxidok (ROOH) képződéséhez, amelyek tovább bonthatók karbonilcsoportokra.

Ha a polimerben maradék katalizátor fémionok vannak, vagy fémionok, például réz, vas, mangán és kobalt kerül a polimerbe a feldolgozás és felhasználás során, a polimer oxidációs lebomlási reakciója felgyorsul.

3. Polimer anyagok öregedésgátló módszerei

Jelenleg a polimer anyagok öregedésgátló tulajdonságainak javítására és javítására szolgáló fő módszerek a következők:

A polimer anyagok öregedése, különösen a fotooxigén-öregedés először az anyag vagy termék felületéről indul meg, ami elszíneződésben, porosodásban, repedezésben, fényességcsökkenésben nyilvánul meg, majd fokozatosan a belsejébe.

A vékony termékek nagyobb valószínűséggel hamarabb meghibásodnak, mint a vastagok, így a termékek élettartama meghosszabbítható a termékek sűrítésével.

Könnyen öregedő termékekhez bevonható a felületre vagy bevonható jó időjárásálló bevonatréteggel, vagy a termék külső rétegében jó időjárásálló anyagból készült kompozit réteg úgy, hogy a termék felülete egy réteghez kapcsolódjon. védőréteg, hogy késleltesse az öregedési folyamatot.

A szintézis vagy az előállítás folyamatában sok anyagnál az öregedés problémája is van.Például a hő hatása a polimerizációs folyamatban, a termikus oxigénöregedés a feldolgozási folyamatban és így tovább.Ennek megfelelően az oxigén hatása mérsékelhető oxigénmentesítő eszközök vagy vákuumozó eszközök hozzáadásával a polimerizációs vagy feldolgozási folyamatban.

Ez a módszer azonban csak a gyárban tudja garantálni az anyag teljesítményét, és ez a módszer csak az anyag-előkészítés forrásából valósítható meg, nem tudja megoldani az újrafeldolgozás és a felhasználás során az öregedési problémát.

Számos polimer anyag molekulaszerkezetében vannak nagyon könnyen öregedhető csoportok, így az anyagok molekulaszerkezet-tervezésén keresztül sokszor jó hatást fejthet ki a nem könnyen öregíthető csoportok könnyen öregíthető csoportokkal való helyettesítése.

Vagy az öregedésgátló hatású funkcionális csoportok vagy struktúrák ojtási vagy kopolimerizációs módszerrel történő bevezetése a polimer molekulaláncába, magát az anyagot kiváló öregedésgátló funkcióval ruházva fel, szintén gyakran alkalmazott módszer a kutatók körében, de költsége magas, és nem tud nagyüzemi gyártást és alkalmazást elérni.

Jelenleg a polimer anyagok öregedéssel szembeni ellenálló képességének javításának hatékony módja és általános módszere az öregedésgátló adalékok hozzáadása, amelyet széles körben használnak alacsony költsége és a meglévő gyártási folyamat megváltoztatása miatt.Két fő módja van ezeknek az öregedésgátló adalékoknak a hozzáadásának:

Adalékanyagok közvetlen hozzáadása: az öregedésgátló adalékanyagokat (por vagy folyékony) és a gyantát és más nyersanyagokat közvetlenül összekeverik és keverik extrudálásos granulálás vagy fröccsöntés stb. után. Egyszerűsége miatt ezt az adagolási módot széles körben használják számos szivattyúzásban és szivattyúzásban. fröccsöntő gyárak.

Öregedésgátló mesterkeverék hozzáadási módszere: Azoknál a gyártóknál, amelyeknél magasabb követelményeket támasztanak a termékminőséggel és a minőségi stabilitással szemben, gyakrabban alkalmazzák az öregedésgátló mesterkeveréket a gyártás során.

Az öregedésgátló mesterkeverék alkalmas gyanta hordozóként, különféle hatékony öregedésgátló adalékokkal keverve, majd ikercsigás extruderes koextrudáló granulálással, alkalmazási előnyei az öregedésgátló adalékanyagokban rejlenek a mesterkeverék első munkaeszközeinek elkészítésének folyamatában a diszpergált, olyan későn az anyagfeldolgozás folyamatában, az öregedésgátló szer másodlagos diszperziót kap, a segédanyagok egyenletes diszperziójának elérése érdekében a polimer anyagmátrixban, nemcsak a termék stabilitásának minőségének biztosítása érdekében, hanem elkerülhető porszennyezés a gyártás során, ami a termelést környezetbarátabbá és környezetbarátabbá teszi.