Polymermaterialien werden heute aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften wie geringes Gewicht, hohe Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit in der High-End-Fertigung, in der elektronischen Information, im Transportwesen, in der Gebäudeenergieeinsparung, in der Luft- und Raumfahrt, in der Landesverteidigung und in vielen anderen Bereichen eingesetzt.Dies bietet nicht nur einen breiten Marktraum für die neue Polymermaterialindustrie, sondern stellt auch höhere Anforderungen an ihre Qualitätsleistung, ihr Zuverlässigkeitsniveau und ihre Garantiefähigkeit.
Daher wird immer mehr darauf geachtet, wie die Funktion von Polymermaterialprodukten im Einklang mit dem Prinzip der Energieeinsparung, der kohlenstoffarmen und der ökologischen Entwicklung maximiert werden kann.Und Alterung ist ein wichtiger Faktor, der die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Polymermaterialien beeinflusst.
Als nächstes betrachten wir die Alterung von Polymermaterialien, Alterungsarten, alterungsverursachende Faktoren, die wichtigsten Anti-Aging-Methoden und die Anti-Aging von fünf allgemeinen Kunststoffen.
A. Kunststoffalterung
Die strukturellen Eigenschaften und der physikalische Zustand von Polymermaterialien selbst und ihre externen Faktoren wie Wärme, Licht, thermischer Sauerstoff, Ozon, Wasser, Säuren, Alkalien, Bakterien und Enzyme im Verwendungsprozess machen sie anfällig für Leistungseinbußen oder -verluste im Prozess der Anwendung.
Dies verursacht nicht nur eine Verschwendung von Ressourcen und kann aufgrund des Funktionsausfalls sogar größere Unfälle verursachen, sondern auch die alterungsbedingte Zersetzung des Materials kann die Umwelt belasten.
Die Alterung von Polymermaterialien während des Gebrauchsprozesses verursacht eher große Katastrophen und irreparable Verluste.
Daher ist die Alterungsbeständigkeit von Polymermaterialien zu einem Problem geworden, das die Polymerindustrie lösen muss.
B. Arten der Polymermaterialalterung
Aufgrund unterschiedlicher Polymerspezies und unterschiedlicher Einsatzbedingungen treten unterschiedliche Alterungserscheinungen und -eigenschaften auf.Im Allgemeinen kann die Alterung von Polymermaterialien in die folgenden vier Arten von Veränderungen eingeteilt werden.
01 Veränderungen im Aussehen
Flecken, Flecken, Silberlinien, Risse, Mattierung, Kreidung, Klebrigkeit, Verzug, Fischaugen, Faltenbildung, Schrumpfung, Versengung, optische Verzerrung und optische Farbveränderungen.
02 Änderungen der physikalischen Eigenschaften
Einschließlich Löslichkeit, Quellung, rheologische Eigenschaften und Änderungen der Kältebeständigkeit, Wärmebeständigkeit, Wasserdurchlässigkeit, Luftdurchlässigkeit und anderer Eigenschaften.
03 Änderungen der mechanischen Eigenschaften
Änderungen der Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Scherfestigkeit, Schlagfestigkeit, relativen Dehnung, Spannungsrelaxation und anderer Eigenschaften.
04 Änderungen der elektrischen Eigenschaften
Wie Oberflächenwiderstand, Durchgangswiderstand, Dielektrizitätskonstante, elektrische Durchschlagsfestigkeit und andere Änderungen.
C. Mikroskopische Analyse der Alterung von Polymermaterialien
Polymere bilden in Gegenwart von Wärme oder Licht angeregte Zustände von Molekülen, und wenn die Energie hoch genug ist, brechen die Molekülketten und bilden freie Radikale, die innerhalb des Polymers Kettenreaktionen bilden und den Abbau weiter initiieren und auch Kreuzreaktionen verursachen können. verlinken.
Wenn Sauerstoff oder Ozon in der Umgebung vorhanden sind, wird auch eine Reihe von Oxidationsreaktionen induziert, die Hydroperoxide (ROOH) bilden und sich weiter in Carbonylgruppen zersetzen.
Wenn restliche Katalysatormetallionen im Polymer vorhanden sind oder wenn Metallionen wie Kupfer, Eisen, Mangan und Kobalt während der Verarbeitung oder Verwendung eingebracht werden, wird die oxidative Abbaureaktion des Polymers beschleunigt.
D. Die Hauptmethode zur Verbesserung der Anti-Aging-Leistung
Gegenwärtig gibt es vier Hauptverfahren zur Verbesserung und Verbesserung der Antialterungsleistung von Polymermaterialien wie folgt.
01 Physikalischer Schutz (Verdicken, Lackieren, Deckschichtverbund etc.)
Die Alterung von Polymermaterialien, insbesondere die photooxidative Alterung, beginnt an der Oberfläche von Materialien oder Produkten, die sich als Verfärbung, Auskreidung, Rissbildung, Glanzabfall usw. äußert, und geht dann allmählich tiefer ins Innere.Dünne Produkte versagen eher früher als dicke Produkte, sodass die Lebensdauer der Produkte durch Verdicken der Produkte verlängert werden kann.
Bei alterungsanfälligen Produkten kann eine Schicht aus witterungsbeständigem Lack auf die Oberfläche aufgebracht oder beschichtet werden, oder eine Schicht aus witterungsbeständigem Material kann auf die Außenschicht der Produkte kompoundiert werden, so dass eine Schutzschicht angebracht werden kann der Oberfläche der Produkte, um den Alterungsprozess zu verlangsamen.
02 Verbesserung der Verarbeitungstechnologie
Bei vielen Materialien im Synthese- oder Aufbereitungsprozess besteht zudem das Problem der Alterung.Beispielsweise der Einfluss von Wärme während der Polymerisation, thermische und Sauerstoffalterung während der Verarbeitung usw. Dann kann der Einfluss von Sauerstoff entsprechend verlangsamt werden, indem eine Entlüftungsvorrichtung oder eine Vakuumvorrichtung während der Polymerisation oder Verarbeitung hinzugefügt wird.
Dieses Verfahren kann jedoch nur die Leistung des Materials in der Fabrik garantieren, und dieses Verfahren kann nur von der Quelle der Materialvorbereitung implementiert werden und kann sein Alterungsproblem während der Wiederaufbereitung und Verwendung nicht lösen.
03 Konstruktives Design oder Modifizierung von Materialien
Viele makromolekulare Materialien haben Alterungsgruppen in der Molekularstruktur, sodass durch das Design der Molekularstruktur des Materials das Ersetzen der Alterungsgruppen durch die nicht alternden Gruppen oft eine gute Wirkung haben kann.
04 Hinzufügen von Anti-Aging-Additiven
Gegenwärtig besteht der effektive Weg und die übliche Methode zur Verbesserung der Alterungsbeständigkeit von Polymermaterialien darin, Anti-Aging-Additive hinzuzufügen, die aufgrund der geringen Kosten und der fehlenden Notwendigkeit, den bestehenden Produktionsprozess zu ändern, weit verbreitet sind.Es gibt zwei Möglichkeiten, diese Anti-Aging-Additive hinzuzufügen.
Die Anti-Aging-Additive (Pulver oder Flüssigkeit) und Harz und andere Rohstoffe werden nach der Extrusionsgranulierung oder dem Spritzgießen usw. direkt gemischt und gemischt Spritzgussanlagen.
Postzeit: 26. Oktober 2022