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塑料的4种老化方式
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塑料的4种老化方式

2022-10-14 08:30
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塑料等高分子材料通常会发生老化,降解等过程,为了防止或延缓这一过程我们通常要添加一些助剂。抗氧剂,光稳定剂,阻燃剂等是常用的塑料改性助剂。塑料材料的老化通常是指材料在使用、储存和加工过程中,由于受到光、热、氧、水、生物、应力等外来因素的作用,性能随时间变坏的现象。材料的耐老化性能又称耐候性,是指材料暴露在日光、冷热、风雨等气候条件下的耐久性(即在使用条件下材料保持其性能的能力)。根据测试条件可分为自然气候老化和人工气候老化。塑料的4种老化方式如下:


1,热氧化

塑料聚合物的热氧化是热和氧综合作用的结果。热加速了聚合物的氧化,氧化过程首先形成了氢氧化物,再进一步分解而产生自由基活性中心,开始链式的氧化反应。为获得对热、氧稳定的高分子材料制品,常需加入抗氧剂和热稳定剂。常用的抗氧剂有仲芳胺、受阻酚、苯琨、叔胺和硫醇等。而热稳定剂有有机锡、金属皂类化合物等。


2,化学侵蚀

化学侵蚀是指受到化学物质的作用,塑料聚合物链发生化学变化而使性能变劣的现象,如聚合物的水解。光氧化和热氧化也可视为化学侵蚀。


3,生物侵蚀

生物侵蚀是指材料由于受虫蛙、发霉、细菌分解等作用而导致的性能变差。合成塑料高分子材料一般具有极好的耐微生物侵蚀性,而软质聚氯乙烯制品因含有大量增塑剂容易受到微生物侵蚀。某些来源于动物、植物的天然高分子材料,也会受细菌和霉菌的作用。,塑料材料的生物侵蚀具有两方面的意义:不利的一面是生物侵蚀会使材料发生破坏,性能变差,功能失效;而有利的一面则是能够消除剩余材料,使材料具有生物可降解性和循环性。


4,光氧化

塑料聚合物在光的照射下,分子链的断裂取决于光的波长与聚合物的键能。一般聚合物键的离解能范围在167~586kJ/mol,紫外线的能量在250~580kJ/mol,容易使化学键发生离解。而在可见光范围内,聚合物一般不被离解,但呈激发状态,在氧存在下易于发生光氧化过程

R-H+O2→R.+.O-OH

R.+O2→R-O-O·→RO2H+R·

此后开始连锁式的自动氧化降解过程。水、微量的金属元素特别是过渡金属及其化合物都能加速光氧化过程。对于聚合物的光氧化过程,可加入光稳定剂来防止或延缓。紫外线吸收剂,如邻羟基二苯甲酮、水杨酸酯类化合物,可以将紫外线转变成可见或红外光,使能量降低;光屏蔽剂如炭黑,能与金属离子鳌合,使催化剂失活;能量转移剂如镍、钻的络合物,能使激发的聚合物消除能量。

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