1. Typ stárnutí polymerních materiálů
Polymerní materiály v procesu zpracování, skladování a používání se v důsledku komplexního působení vnitřních a vnějších faktorů postupně zhoršují jeho vlastnosti, takže konečná ztráta užitné hodnoty, tento jev patří ke stárnutí polymerních materiálů.
Tím dochází nejen k plýtvání zdroji, ale dochází dokonce k větším nehodám v důsledku jeho funkční poruchy a rozklad materiálů způsobený jeho stárnutím může také znečišťovat životní prostředí.
V důsledku různých druhů polymerů a různých podmínek použití existují různé jevy a charakteristiky stárnutí.Obecně lze stárnutí polymerních materiálů rozdělit do následujících čtyř typů změn:
Změny vzhledu
Objevují se skvrny, skvrny, stříbrné čáry, praskliny, ojínění, pudrování, chlupatost, deformace, rybí oko, zvrásnění, smršťování, pálení, optické zkreslení a změny optické barvy.
Změny fyzikálních vlastností
Včetně rozpustnosti, bobtnání, reologických vlastností a odolnosti proti chladu, tepelné odolnosti, propustnosti vody, propustnosti vzduchu a dalších vlastností změny.
Změny mechanických vlastností
Pevnost v tahu, pevnost v ohybu, pevnost ve smyku, rázová pevnost, relativní prodloužení, relaxace napětí atd.
Změny elektrických vlastností
Jako je povrchový odpor, objemový odpor, dielektrická konstanta, změny elektrické průrazné síly.
2. Faktory stárnutí polymerních materiálů
Protože při zpracování polymerů bude proces použití ovlivněn teplem, kyslíkem, vodou, světlem, mikroorganismy a faktory životního prostředí, jako je chemické médium, kombinace jeho chemického složení a struktury může způsobit řadu změn, odpovídající špatné fyzikální vlastnosti, např. jako vlasy tvrdé, křehké, lepkavé, změna barvy, ztráta pevnosti a tak dále, tyto změny a jev se nazývá stárnutí.
Vysoký polymer pod působením tepla nebo světla vytvoří excitované molekuly, když je energie dostatečně vysoká, molekulární řetězec se rozpadne za vzniku volných radikálů, volné radikály mohou vytvořit řetězovou reakci uvnitř polymeru, nadále způsobovat degradaci, mohou také způsobit zesíťování.
Pokud je v prostředí přítomen kyslík nebo ozón, může dojít k vyvolání řady oxidačních reakcí za vzniku hydroperoxidů (ROOH), které lze dále rozkládat na karbonylové skupiny.
Pokud jsou v polymeru zbytkové ionty katalyzátorových kovů nebo jsou do polymeru během zpracování a použití zaváděny kovové ionty, jako je měď, železo, mangan a kobalt, dojde k urychlení oxidační degradační reakce polymeru.
3. Metody anti-agingu polymerních materiálů
V současnosti jsou hlavní metody pro zlepšení a zlepšení vlastností polymerních materiálů proti stárnutí následující:
Stárnutí polymerních materiálů, zejména stárnutí fotokyslíkem, začíná nejprve od povrchu materiálu nebo výrobku, projevuje se odbarvením, prášením, praskáním, úbytkem lesku a následně postupně do interiéru.
Tenké výrobky s větší pravděpodobností selžou dříve než tlusté výrobky, takže životnost výrobků lze prodloužit zahušťováním výrobků.
Pro snadno stárnoucí produkty mohou být potaženy na povrchu nebo potaženy vrstvou povlaku s dobrou odolností vůči povětrnostním vlivům nebo ve vnější vrstvě produktu kompozitní vrstvou materiálu s dobrou odolností proti povětrnostním vlivům, takže povrch produktu je spojen s vrstvou ochranné vrstvy, aby se zpomalil proces stárnutí.
V procesu syntézy nebo přípravy má mnoho materiálů také problém stárnutí.Například vliv tepla v procesu polymerace, tepelné stárnutí kyslíkem v procesu zpracování a tak dále.V souladu s tím může být účinek kyslíku zmírněn přidáním deoxygenačních zařízení nebo vakuových zařízení v procesu polymerace nebo zpracování.
Tato metoda však může zaručit pouze výkonnost materiálu v továrně a tuto metodu lze implementovat pouze od zdroje přípravy materiálu, který není schopen vyřešit problém stárnutí v procesu přepracování a použití.
Existují skupiny, které v molekulární struktuře mnoha polymerních materiálů velmi snadno stárnou, takže prostřednictvím návrhu molekulární struktury materiálů může často mít dobrý efekt nahrazení skupin, které není snadné stárnout, skupinami, které snadno stárnou.
Nebo zavádění funkčních skupin nebo struktur s účinkem proti stárnutí na molekulární řetězec polymeru metodou roubování nebo kopolymerace, která samotnému materiálu dodává vynikající funkci proti stárnutí, je také metoda často používaná výzkumníky, ale cena je vysoká, a nemůže dosáhnout výroby a aplikace ve velkém měřítku.
V současné době je efektivním způsobem a běžnou metodou pro zlepšení odolnosti polymerních materiálů proti stárnutí přidání přísad proti stárnutí, které jsou široce používány kvůli své nízké ceně a není třeba měnit stávající výrobní proces.Existují dva hlavní způsoby, jak přidat tyto přísady proti stárnutí:
Přímé přidávání přísad: přísady proti stárnutí (prášek nebo kapalina) a pryskyřice a další suroviny se přímo míchají a míchají po vytlačovací granulaci nebo vstřikování atd. Pro svou jednoduchost je tento způsob přidávání široce používán v mnoha čerpacích a továrny na vstřikování.
Metoda přidávání předsměsi proti stárnutí: U výrobců s vyššími požadavky na kvalitu produktu a stabilitu kvality je běžnější přidávat při výrobě předsměs proti stárnutí.
Předsměs proti stárnutí je vhodná pryskyřice jako nosič, smíchaná s řadou účinných přísad proti stárnutí, poté prostřednictvím koextrudační granulace dvoušnekového extrudéru, její aplikační výhody spočívají v přísadách proti stárnutí v procesu přípravy prvních nástrojů předsměsi rozptýlené, tak pozdě v procesu zpracování materiálu, činidlo proti stárnutí získá sekundární disperzi, aby se dosáhlo účelu rovnoměrného rozptýlení pomocných látek v matrici polymerního materiálu, a to nejen k zajištění kvality stability produktu, ale také k zamezení znečištění prachem při výrobě, díky čemuž je výroba ekologičtější a ochrana životního prostředí.
Čas odeslání: 17. srpna 2022