1. Verouderend type polymeermaterialen
Polymeermaterialen tijdens het proces van verwerking, opslag en gebruik, vanwege de uitgebreide werking van interne en externe factoren, verslechteren de eigenschappen ervan geleidelijk, zodat het uiteindelijke verlies van gebruikswaarde, dit fenomeen behoort tot de veroudering van polymeermaterialen.
Dit veroorzaakt niet alleen een verspilling van hulpbronnen, maar leidt zelfs tot grotere ongevallen als gevolg van functioneel falen, en de ontbinding van materialen als gevolg van veroudering kan ook het milieu vervuilen.
Door verschillende polymeervariëteiten en verschillende gebruiksomstandigheden zijn er verschillende verouderingsverschijnselen en kenmerken.Over het algemeen kan de veroudering van polymeermaterialen worden ingedeeld in de volgende vier soorten veranderingen:
Veranderingen in uiterlijk
Er zijn vlekken, vlekken, zilveren lijnen, scheuren, glazuur, poedervorming, beharing, kromtrekken, fisheye, rimpels, krimp, branden, optische vervorming en veranderingen in optische kleur.
Veranderingen in fysieke eigenschappen
Inclusief oplosbaarheid, zwelling, reologische eigenschappen en koudebestendigheid, hittebestendigheid, waterdoorlatendheid, luchtdoorlatendheid en andere eigenschappen van verandering.
Veranderingen in mechanische eigenschappen
Treksterkte, buigsterkte, afschuifsterkte, slagvastheid, relatieve rek, spanningsrelaxatie, enz.
Veranderingen in elektrische eigenschappen
Zoals oppervlakteweerstand, volumeweerstand, diëlektrische constante, veranderingen in elektrische doorslagsterkte.
2. Factoren die veroudering van polymeermaterialen veroorzaken
Omdat bij de polymeerverwerking het gebruiksproces wordt beïnvloed door warmte, zuurstof, water, licht, micro-organismen en omgevingsfactoren, zoals een chemische mediumcombinatie van de chemische samenstelling en structuur, kan dit een reeks veranderingen veroorzaken, een overeenkomstige slechte fysieke eigenschappen, zoals als haar hard, broos, plakkerig, verkleuring, krachtverlies enzovoort, deze veranderingen en het fenomeen wordt veroudering genoemd.
Hoog polymeer onder invloed van warmte of licht zal geëxciteerde moleculen vormen, wanneer de energie hoog genoeg is, zal de moleculaire keten breken om vrije radicalen te vormen, vrije radicalen kunnen een kettingreactie in het polymeer vormen, afbraak blijven veroorzaken, kan ook leiden tot verknoping.
Als er zuurstof of ozon in de omgeving aanwezig is, kan een reeks oxidatiereacties worden geïnduceerd om hydroperoxiden (ROOH) te vormen, die verder kunnen worden ontleed in carbonylgroepen.
Als er resterende katalysatormetaalionen in het polymeer zijn, of metaalionen zoals koper, ijzer, mangaan en kobalt tijdens verwerking en gebruik in het polymeer worden geïntroduceerd, zal de oxidatie-afbraakreactie van het polymeer worden versneld.
3. Anti-verouderingsmethoden van polymeermaterialen
Op dit moment zijn de belangrijkste methoden om de anti-verouderingseigenschappen van polymeermaterialen te verbeteren en te verbeteren als volgt:
De veroudering van polymeermaterialen, met name de fotozuurstofveroudering, begint eerst vanaf het oppervlak van het materiaal of product, manifesteert zich als verkleuring, poeder, barsten, glansverlies en vervolgens geleidelijk naar het interieur.
Dunne producten gaan eerder stuk dan dikke producten, dus de levensduur van producten kan worden verlengd door producten te verdikken.
Voor gemakkelijk te verouderen producten, kan worden gecoat op het oppervlak of gecoat met een laag goede weerbestendige coating, of in de buitenste laag van het product samengestelde laag van goed weerbestendig materiaal, zodat het oppervlak van het product aan een laag is bevestigd van beschermende laag, om het verouderingsproces te vertragen.
Tijdens het synthese- of bereidingsproces hebben veel materialen ook het probleem van veroudering.Bijvoorbeeld het effect van warmte in het polymerisatieproces, thermische zuurstofveroudering in het verwerkingsproces enzovoort.Dienovereenkomstig kan het effect van zuurstof worden verzacht door deoxygenatieapparaten of vacuümapparaten toe te voegen aan het polymerisatie- of verwerkingsproces.
Deze methode kan echter alleen de prestaties van het materiaal in de fabriek garanderen en deze methode kan alleen worden geïmplementeerd vanaf de bron van de materiaalvoorbereiding, en kan het verouderingsprobleem tijdens het proces van herverwerking en gebruik niet oplossen.
Er zijn groepen die heel gemakkelijk verouderen in de moleculaire structuur van veel polymeermaterialen, dus door het ontwerp van de moleculaire structuur van materialen kan het vaak een goed effect hebben om groepen die niet gemakkelijk verouderen te vervangen door groepen die gemakkelijk verouderen.
Of de introductie van functionele groepen of structuren met een anti-verouderingseffect op de moleculaire keten van het polymeer door middel van enten of copolymerisatie, waardoor het materiaal zelf een uitstekende anti-verouderingsfunctie krijgt, is ook een methode die vaak door onderzoekers wordt gebruikt, maar de kosten zijn hoog, en het kan geen productie en toepassing op grote schaal bereiken.
Momenteel is de effectieve manier en gebruikelijke methode om de verouderingsbestendigheid van polymeermaterialen te verbeteren het toevoegen van antiverouderingsadditieven, die veel worden gebruikt vanwege de lage kosten en omdat het bestaande productieproces niet hoeft te worden gewijzigd.Er zijn twee belangrijke manieren om deze antiverouderingsadditieven toe te voegen:
Directe toevoeging van additieven: anti-aging additieven (poeder of vloeistof) en hars en andere grondstoffen worden direct gemengd en geroerd na extrusie, granulatie of spuitgieten etc. Vanwege de eenvoud wordt deze manier van toevoegen veel gebruikt in veel pomp- en spuitgietfabrieken.
Anti-aging masterbatch-toevoegingsmethode: bij fabrikanten met hogere eisen aan productkwaliteit en kwaliteitsstabiliteit, is het gebruikelijker om anti-aging masterbatch toe te voegen aan de productie.
Anti-verouderingsmasterbatch is een geschikte hars als drager, gemengd met een verscheidenheid aan effectieve anti-verouderingsadditieven, vervolgens door co-extrusiegranulatie met dubbelschroefsextruder, de voordelen van de toepassing liggen in anti-verouderingsadditieven tijdens het bereiden van masterbatch-eerste werktuigen de gedispergeerde, zo laat in het proces van materiaalverwerking, krijgt het anti-verouderingsmiddel secundaire dispersie, om het doel van uniforme dispersie van hulpstoffen in de polymeermateriaalmatrix te bereiken, niet alleen om de kwaliteit van de productstabiliteit te waarborgen, maar ook om te voorkomen stofvervuiling tijdens de productie, waardoor de productie groener en milieuvriendelijker wordt.
Posttijd: 17 aug. 2022