Mēs esam kontaktā ar plastmasu vai citiem polimēriem, un mēs bieži dzirdam par antioksidantiem. Var būt arī iespējams saprast, ka antioksidanti tiek izmantoti antioksidantiem un anti-novecošanās līdzekļiem, taču droši vien lielākā daļa no viņiem nesaprot mehānismu. Šodien mēs apgūsim polimēru materiālu novecošanās cēloņus, mehānismus un risinājumus.
Kas ir oksidēšana?
Oksidēšana šaurā nozīmē attiecas uz ķīmisku reakciju starp skābekli un citiem materiālajiem elementiem. Tas ir arī svarīgs ķīmisko vienību process. Plašā nozīmē oksidēšana attiecas uzmaterialelektronu zudums (oksidācijas skaita palielināšanās).
Populārais skaidrojums: dzeltēšana, novecošanās, sacietēšana, sadrumstalotība, mīkstināšanās, blāvums, rūsas un citas parādības, ko izraisa vējš, lietus, gaisā esošais skābeklis, ūdens enerģija un vēja erozija, var aptuveni klasificēt kā oksidāciju.
Labākais piemērs ir tas, ka ābols pēc griešanas kādu laiku tiek pakļauts gaisam un pakāpeniski kļūst dzeltens.
Faktiski oksidēsies ne tikai āboli, bet arī mūsu āda. Plastmasas izstrādājumi un polimēri tiks oksidēti un novecoti!
Novecošana ir universāls process dabā. Visbiežākais process mums apkārt ir dzīves process no dzimšanas, augšanas un novecošanās, kas ir tipiskākais novecošanās process.
Polimērs ir vienāds. Apstrādes un izmantošanas procesā, ņemot vērā visaptverošo siltuma, skābekļa, ūdens, gaismas, mikroorganismu, ķīmiskās vides un citu vides faktoru iedarbību, polimēru materiālu ķīmiskais sastāvs un struktūra tiks mainīti virknē, kā arī fizikālās īpašības attiecīgi pasliktināsies, piemēram, sacietēšana, viskozitāte, nodilums, krāsas maiņa, izturības zudums un tā tālāk. Šīs izmaiņas un parādības sauc par novecošanos.
Kādi ir molekulārā polimēra novecošanās trūkumi?
1. Samaziniet mehāniskās īpašības
2. Krāsas maiņa
3. Samaziniet caurspīdīgumu
4. Dzelte un novecošanās
5. Traku
6. Smarža (spirti, aldehīdi, ketoni) ······
Polimēru novecošanās, kādi faktori ir vainīgi?
1. Polimēru struktūra: divkāršās saites un benzola gredzena struktūra nav pietiekami stabila, kas viegli noved pie polimēru sadalīšanās un dzeltenuma
2. Atlikušie piemaisījumi polimēru sintēzē: peroksīdi un metāla joni noved pie polimēra sadalīšanās un dzeltenuma
3. Skābeklis (gaiss): skābekļa un ozona klātbūtne izraisa polimēru sadalīšanos
4. Enerģija: mehāniskais spriegums, siltums, UV
5. Gaisa piesārņojums: NOx, Sox
6. Ūdens, mitrums: var izraisīt izšķīšanu un nokrišņus; bioloģija: bioloģiskā fermenta izraisīta noārdīšanās
Kāpēc polimēri noveco?
Karstuma vai gaismas ietekmē polimērs veidos ierosinātas molekulas. Kad enerģija ir pietiekami liela, molekulārā ķēde saplīst, veidojot brīvos radikāļus, kas polimērā var veidot ķēdes reakciju, turpina izraisīt sadalīšanos un var izraisīt arī šķērssavienojumu.
Vainīgais: brīvais radikālis R ·
Ja vidē ir skābeklis vai ozons, tiek ierosināta virkne oksidācijas reakciju, veidojot hidroperoksīdus (ROOH) un tālāk sadaloties karbonilos.
Ja polimērā ir atlikušie katalizatora metāla joni vai pārstrādes un lietošanas laikā polimērā tiek ievesti metālu joni, piemēram, varš, dzelzs, mangāns, kobalts utt., Polimēra oksidatīvā noārdīšanās tiks paātrināta.
