塑料的五類老化原因和防范措施(一)
影響到塑料老化的因素有很多,溫度、濕度、光線、氧化、生物等很多原因造成塑料老化的原因并不一樣,故防范措施也并不一樣。
現(xiàn)在我們分五類因素給大家介紹常見數(shù)種防老化措施。
一、熱老化防范措施
針對(duì)結(jié)晶型塑料,規(guī)定使用溫度應(yīng)處于玻璃化溫度之上,但低溫環(huán)境有可能會(huì)讓材料的使用溫度低于玻璃化溫度,使材料的物理性能產(chǎn)生變化從而影響使用性能。
在高分子材料生產(chǎn)加工過程中,減少材料的結(jié)晶度、提升大分子鏈的柔性和適當(dāng)減少交聯(lián)度,玻璃化溫度也會(huì)相應(yīng)減少;或者在材料的成型加工過程中,添加增塑劑,在提升材料可加工性的前提下,能夠降低玻璃化溫度從而提高材料的耐寒性。
增塑劑的作用機(jī)理包括分子增塑(含內(nèi)增塑)和結(jié)構(gòu)增塑,分子增塑是增塑劑在分子水平上與高分子混溶,減少高分子鏈之間的相互作用力,而提高了高分子鏈的柔順性;內(nèi)增塑一般通過共聚的方法改變聚合物的化學(xué)組成使高分子之間的相互作用減弱來達(dá)到增塑的目的;結(jié)構(gòu)增塑是增塑劑以分子尺寸的厚度分布在聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)之間,從而起到一種特殊的潤(rùn)滑作用。
非晶塑料的使用溫度須小于玻璃化溫度,結(jié)晶型塑料與纖維的使用溫度須遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熔點(diǎn),橡膠的使用溫度須小于黏流溫度。某些高分子材料如一直處在高溫下使用,也存在著老化的風(fēng)險(xiǎn)。增加高分子鏈的剛性比如在側(cè)鏈中引入苯環(huán),適當(dāng)增加材料的結(jié)晶度、交聯(lián)程度和相對(duì)分子質(zhì)量,能提高熔點(diǎn)或黏流溫度,但材料的可加工性有可能會(huì)更加困難。另外,對(duì)高分子合金來講,若需要提升熱穩(wěn)定性,可以從聚合物中適當(dāng)加入一些相容劑。
二、濕熱老化防范措施
聚酯、聚縮醛、聚酰胺和多糖類高聚物在酸或堿催化下,遇水后能發(fā)生水解,在空氣污染嚴(yán)重、頻繁產(chǎn)生酸雨的地域,這一類高分子材料的使用會(huì)受到限制。如能在這些材料的表面覆蓋一層防水薄膜,就能減少甚至是避免水解老化情況的發(fā)生。