1. Polimēru materiālu novecošanas veids
Polimērmateriālu apstrādes, uzglabāšanas un lietošanas procesā iekšējo un ārējo faktoru visaptverošas darbības dēļ to īpašības pakāpeniski pasliktinās, tā ka galīgais lietošanas vērtības zudums, šī parādība pieder pie polimēru materiālu novecošanas.
Tas ne tikai rada resursu izšķērdēšanu, bet pat izraisa lielākus negadījumus tā funkcionālās kļūmes dēļ, un tā novecošanas izraisītā materiālu sadalīšanās var arī piesārņot vidi.
Dažādu polimēru šķirņu un dažādu lietošanas apstākļu dēļ pastāv dažādas novecošanas parādības un īpašības.Kopumā polimēru materiālu novecošanos var iedalīt šādos četros izmaiņu veidos:
Izmaiņas izskatā
Ir traipi, plankumi, sudraba līnijas, plaisas, matējums, pūderējums, matainums, deformācija, zivs acs, krokošanās, saraušanās, dedzināšana, optiski kropļojumi un optiskās krāsas izmaiņas.
Fizikālo īpašību izmaiņas
Ieskaitot šķīdību, pietūkumu, reoloģiskās īpašības un aukstumizturību, karstumizturību, ūdens caurlaidību, gaisa caurlaidību un citas izmaiņu īpašības.
Mehānisko īpašību izmaiņas
Stiepes izturība, lieces izturība, bīdes izturība, triecienizturība, relatīvais pagarinājums, sprieguma relaksācija utt.
Elektrisko īpašību izmaiņas
Piemēram, virsmas pretestība, tilpuma pretestība, dielektriskā konstante, elektriskās sabrukšanas stiprības izmaiņas.
2. Polimēru materiālu novecošanas faktori
Tā kā polimēru apstrādē lietošanas procesu ietekmēs siltums, skābeklis, ūdens, gaisma, mikroorganismi un vides faktori, piemēram, ķīmiskās vides ķīmiskā sastāva un struktūras kombinācija var radīt virkni izmaiņu, attiecīgi sliktas fizikālās īpašības, piemēram, kā mati cieti, trausli, lipīgi, krāsas maiņa, spēka zudums un tā tālāk, šīs izmaiņas un parādību sauc par novecošanos.
Augsts polimērs siltuma vai gaismas iedarbībā veidos satrauktas molekulas, kad enerģija ir pietiekami augsta, molekulārā ķēde pārtrūks, veidojot brīvos radikāļus, brīvie radikāļi var veidot ķēdes reakciju polimēra iekšienē, turpina izraisīt degradāciju, var izraisīt arī šķērssaistīšana.
Ja vidē atrodas skābeklis vai ozons, var izraisīt virkni oksidācijas reakciju, veidojot hidroperoksīdus (ROOH), kurus tālāk var sadalīt karbonilgrupās.
Ja polimērā ir atlikušie katalizatora metālu joni vai polimērā apstrādes un lietošanas laikā tiek ievadīti metālu joni, piemēram, varš, dzelzs, mangāns un kobalts, polimēra oksidācijas noārdīšanās reakcija tiks paātrināta.
3. Polimēru materiālu pretnovecošanās metodes
Pašlaik galvenās metodes polimēru materiālu pretnovecošanās īpašību uzlabošanai un uzlabošanai ir šādas:
Polimēru materiālu novecošana, īpaši fotoskābekļa novecošanās, vispirms sākas no materiāla vai izstrādājuma virsmas, kas izpaužas kā krāsas maiņa, pulveris, plaisāšana, spīduma samazināšanās, un pēc tam pakāpeniski uz iekšpusi.
Plānie izstrādājumi biežāk sabojājas agrāk nekā biezi, tāpēc produktu kalpošanas laiku var pagarināt, sabiezinot izstrādājumus.
Viegli novecojošiem produktiem var pārklāt virsmu vai pārklāt ar laba laikapstākļiem izturīga pārklājuma slāni, vai produkta ārējā slānī kompozītmateriāla slāni no laba laikapstākļiem izturīga materiāla, lai produkta virsma piestiprinātu slānim. aizsargājošu slāni, lai aizkavētu novecošanās procesu.
Sintēzes vai sagatavošanas procesā daudziem materiāliem ir arī novecošanas problēma.Piemēram, siltuma ietekme polimerizācijas procesā, termiskā skābekļa novecošana apstrādes procesā un tā tālāk.Attiecīgi skābekļa iedarbību var mazināt, polimerizācijas vai apstrādes procesā pievienojot deoksigenācijas ierīces vai vakuuma ierīces.
Tomēr šī metode var garantēt materiāla veiktspēju tikai rūpnīcā, un šo metodi var ieviest tikai no materiāla sagatavošanas avota, nespējot atrisināt tā novecošanas problēmu pārstrādes un lietošanas procesā.
Ir grupas, kuras ir ļoti viegli novecojamas daudzu polimēru materiālu molekulārajā struktūrā, tāpēc, izmantojot materiālu molekulārās struktūras dizainu, grupas, kuras nav viegli novecojamas, bieži vien var dot labu efektu.
Vai arī funkcionālu grupu vai struktūru ar pretnovecošanās efektu ieviešana polimēra molekulārajā ķēdē ar potēšanas vai kopolimerizācijas metodi, pašam materiālam piešķirot izcilu pretnovecošanās funkciju, arī ir metode, ko bieži izmanto pētnieki, taču izmaksas ir augstas, un tas nevar sasniegt liela mēroga ražošanu un pielietojumu.
Patlaban efektīvs veids un izplatīta metode polimērmateriālu novecošanās izturības uzlabošanai ir pretnovecošanas piedevu pievienošana, ko plaši izmanto zemo izmaksu dēļ un nav jāmaina esošais ražošanas process.Ir divi galvenie veidi, kā pievienot šīs pretnovecošanās piedevas:
Tieša piedevu pievienošana: pretnovecošanās piedevas (pulveris vai šķidrums) un sveķus un citas izejvielas tiek tieši sajauktas un maisītas pēc ekstrūzijas granulēšanas vai iesmidzināšanas formēšanas utt. Tā vienkāršības dēļ šis pievienošanas veids tiek plaši izmantots daudzos sūknēšanas un sūknēšanas procesos. iesmidzināšanas liešanas rūpnīcas.
Pretnovecošanās pamatsavienojuma pievienošanas metode: ražotājiem, kuriem ir augstākas prasības attiecībā uz produktu kvalitāti un kvalitātes stabilitāti, ražošanā biežāk tiek pievienota pretnovecošanās pamatsavienojuma pievienošana.
Pretnovecošanas galvenais maisījums ir piemēroti sveķi kā nesējs, kas sajaukts ar dažādām efektīvām pretnovecošanās piedevām, pēc tam ar divskrūves ekstrūdera koekstrūzijas granulāciju, tā pielietojuma priekšrocības slēpjas pretnovecošanās piedevās pamatsajaukšanas pirmo piederumu sagatavošanas procesā. Izkliedētais, tik vēlu materiāla apstrādes procesā, pretnovecošanās līdzeklis iegūst sekundāru dispersiju, lai sasniegtu mērķi vienmērīgi izkliedēt palīgvielas polimērmateriāla matricā, ne tikai lai nodrošinātu produkta stabilitātes kvalitāti, bet arī izvairītos no putekļu piesārņojums ražošanas laikā, padarot ražošanu zaļāku un vides aizsardzību.
Publicēšanas laiks: 17. augusts 2022