Os materiais poliméricos são agora amplamente utilizados na fabricação de alta qualidade, informações eletrônicas, transporte, economia de energia em edifícios, aeroespacial, defesa nacional e muitos outros campos devido às suas excelentes propriedades, como leveza, alta resistência, resistência à temperatura e resistência à corrosão.Isso não apenas oferece um amplo espaço de mercado para a nova indústria de materiais poliméricos, mas também apresenta requisitos mais altos para seu desempenho de qualidade, nível de confiabilidade e capacidade de garantia.
Portanto, como maximizar a função dos produtos de materiais poliméricos de acordo com o princípio de economia de energia, baixo carbono e desenvolvimento ecológico está recebendo cada vez mais atenção.E o envelhecimento é um fator importante que afeta a confiabilidade e a durabilidade dos materiais poliméricos.
A seguir, veremos o que é envelhecimento de materiais poliméricos, tipos de envelhecimento, fatores que causam o envelhecimento, os principais métodos de antienvelhecimento e o antienvelhecimento de cinco plásticos em geral.
A. Envelhecimento plástico
As características estruturais e o estado físico dos próprios materiais poliméricos e seus fatores externos, como calor, luz, oxigênio térmico, ozônio, água, ácido, álcali, bactérias e enzimas no processo de uso, os tornam sujeitos à degradação ou perda de desempenho no processo de aplicação.
Isso não só causa desperdício de recursos, podendo até causar maiores acidentes devido à sua falha funcional, como também a decomposição do material causada pelo seu envelhecimento pode também poluir o meio ambiente.
O envelhecimento dos materiais poliméricos no processo de uso tem maior probabilidade de causar grandes desastres e perdas irreparáveis.
Portanto, o antienvelhecimento de materiais poliméricos tornou-se um problema que a indústria de polímeros precisa resolver.
B. Tipos de envelhecimento de materiais poliméricos
Existem diferentes fenômenos e características de envelhecimento devido a diferentes espécies de polímeros e diferentes condições de uso.Em geral, o envelhecimento dos materiais poliméricos pode ser categorizado nos quatro tipos de mudanças a seguir.
01 Mudanças na aparência
Manchas, manchas, linhas prateadas, rachaduras, glacê, escamação, viscosidade, empenamento, olhos de peixe, enrugamento, encolhimento, queimaduras, distorção ótica e alterações óticas de cor.
02 Mudanças nas propriedades físicas
Incluindo solubilidade, inchaço, propriedades reológicas e mudanças na resistência ao frio, resistência ao calor, permeabilidade à água, permeabilidade ao ar e outras propriedades.
03 Mudanças nas propriedades mecânicas
Alterações na resistência à tração, resistência à flexão, resistência ao cisalhamento, resistência ao impacto, alongamento relativo, relaxamento de tensão e outras propriedades.
04 Mudanças nas propriedades elétricas
Tais como resistência de superfície, resistência de volume, constante dielétrica, força de ruptura elétrica e outras mudanças.
C. Análise microscópica do envelhecimento de materiais poliméricos
Os polímeros formam estados excitados de moléculas na presença de calor ou luz e, quando a energia é alta o suficiente, as cadeias moleculares se quebram para formar radicais livres, que podem formar reações em cadeia dentro do polímero e continuar a iniciar a degradação e também podem causar cruzamentos. ligando.
Se oxigênio ou ozônio estiver presente no ambiente, uma série de reações de oxidação também são induzidas, formando hidroperóxidos (ROOH) e decompondo-se posteriormente em grupos carbonila.
Se estiverem presentes iões metálicos catalisadores residuais no polímero, ou se forem introduzidos iões metálicos tais como cobre, ferro, manganês e cobalto durante o processamento ou utilização, a reacção de degradação oxidativa do polímero será acelerada.
D. O principal método para melhorar o desempenho antienvelhecimento
Atualmente, existem quatro métodos principais para melhorar e aumentar o desempenho antienvelhecimento dos materiais poliméricos, como segue.
01 Proteção física (espessamento, pintura, composto da camada externa, etc.)
O envelhecimento dos materiais poliméricos, especialmente o envelhecimento foto-oxidativo, começa na superfície dos materiais ou produtos, que se manifesta como descoloração, escamação, rachaduras, diminuição do brilho, etc., e gradualmente se aprofunda no interior.Os produtos finos têm maior probabilidade de falhar mais cedo do que os produtos espessos, portanto, a vida útil dos produtos pode ser estendida pelo espessamento dos produtos.
Para produtos propensos ao envelhecimento, uma camada de revestimento resistente às intempéries pode ser aplicada ou revestida na superfície, ou uma camada de material resistente às intempéries pode ser composta na camada externa dos produtos, de modo que uma camada protetora possa ser anexada a superfície dos produtos para retardar o processo de envelhecimento.
02 Melhoria da tecnologia de processamento
Muitos materiais no processo de síntese ou preparação, há também o problema do envelhecimento.Por exemplo, a influência do calor durante a polimerização, envelhecimento térmico e de oxigênio durante o processamento, etc. Assim, a influência do oxigênio pode ser retardada pela adição de dispositivo de desaeração ou dispositivo de vácuo durante a polimerização ou processamento.
No entanto, este método só pode garantir o desempenho do material na fábrica, e este método só pode ser implementado a partir da fonte de preparação do material e não pode resolver seu problema de envelhecimento durante o reprocessamento e uso.
03 Projeto estrutural ou modificação de materiais
Muitos materiais de macromoléculas têm grupos de envelhecimento na estrutura molecular, portanto, através do design da estrutura molecular do material, a substituição dos grupos de envelhecimento pelos grupos não envelhecidos geralmente pode ter um bom efeito.
04 Adição de aditivos antienvelhecimento
Atualmente, a maneira eficaz e o método comum para melhorar a resistência ao envelhecimento dos materiais poliméricos é adicionar aditivos antienvelhecimento, amplamente utilizados devido ao baixo custo e à não necessidade de alterar o processo de produção existente.Existem duas maneiras principais de adicionar esses aditivos antienvelhecimento.
Os aditivos antienvelhecimento (pó ou líquido) e resina e outras matérias-primas diretamente misturados e misturados após granulação por extrusão ou moldagem por injeção, etc. plantas de moldagem por injeção.
Horário da postagem: 26 de outubro de 2022