Полимерлі материал туралы біліммен бөлісу

1. Полимерлі материалдардың ескіру түрі

Полимерлі материалдар өңдеу, сақтау және пайдалану процесінде ішкі және сыртқы факторлардың жан-жақты әсерінен оның қасиеттері бірте-бірте нашарлайды, сондықтан соңғы пайдалану құндылығын жоғалтады, бұл құбылыс полимер материалдарының ескіруіне жатады.

Бұл ресурстарды ысырап етіп қана қоймайды, сонымен қатар оның функционалдық ақаулығына байланысты үлкен апаттарға әкеледі және оның ескіруінен туындаған материалдардың ыдырауы қоршаған ортаны ластауы мүмкін.

Полимерлердің әртүрлі сорттары мен әртүрлі пайдалану жағдайларына байланысты қартаюдың әртүрлі құбылыстары мен сипаттамалары бар.Жалпы, полимерлі материалдардың ескіруін өзгерістердің келесі төрт түріне жіктеуге болады:

Сыртқы көріністегі өзгерістер

Дақтар, дақтар, күміс сызықтар, жарықтар, аяздау, ұнтақтану, түкті болу, майысу, балық көзі, мыжылу, жиырылуы, жану, оптикалық бұрмалану және оптикалық түстің өзгеруі бар.

Физикалық қасиеттердің өзгеруі

Оның ішінде ерігіштік, ісіну, реологиялық қасиеттер мен суыққа төзімділік, ыстыққа төзімділік, су өткізгіштік, ауа өткізгіштік және басқа да өзгерістер қасиеттері.

Механикалық қасиеттердің өзгеруі

Созылу күші, иілу күші, ығысу күші, соққы күші, салыстырмалы ұзарту, кернеуді релаксациялау және т.б.

Электрлік қасиеттердің өзгеруі

Беттік кедергі, көлемдік кедергі, диэлектрлік өтімділік, электрлік бұзылу күші өзгереді.

2. Полимерлі материалдардың ескіруін тудыратын факторлар

Өйткені полимерді өңдеуде пайдалану процесіне жылу, оттегі, су, жарық, микроорганизм және қоршаған орта факторлары әсер етеді, мысалы, химиялық ортаның химиялық құрамы мен құрылымының үйлесімі бірқатар өзгерістерді тудыруы мүмкін, сәйкес нашар физикалық қасиеттер, мысалы. шаш қатты, сынғыш, жабысқақ, түссіздену, күш жоғалту және т.б., бұл өзгерістер мен құбылыс қартаю деп аталады.

Жылу немесе жарық әсерінен жоғары полимер қозған молекулалар түзеді, энергия жеткілікті жоғары болғанда, молекулалық тізбек үзіліп, бос радикалдар түзіледі, бос радикалдар полимердің ішінде тізбекті реакция құра алады, деградацияны тудыруы мүмкін, сонымен қатар кросс-байланыстыру.

Егер қоршаған ортада оттегі немесе озон болса, гидропероксидтерді (ROOH) түзу үшін бірқатар тотығу реакциялары туындауы мүмкін, олар одан әрі карбонил топтарына ыдырауы мүмкін.

Полимерде қалдық катализатор металл иондары болса немесе өңдеу және пайдалану кезінде полимерге мыс, темір, марганец және кобальт сияқты металл иондары енгізілсе, полимердің тотығу ыдырау реакциясы тездетіледі.

3. Полимерлі материалдардың қартаюына қарсы әдістер

Қазіргі уақытта полимерлі материалдардың қартаюға қарсы қасиеттерін жақсарту және жақсартудың негізгі әдістері мыналар болып табылады:

Полимерлі материалдардың қартаюы, әсіресе фотооттегінің қартаюы алдымен материалдың немесе өнімнің бетінен басталады, түсінің өзгеруі, ұнтақ, крекинг, жылтырлығының төмендеуі ретінде көрінеді, содан кейін бірте-бірте интерьерге өтеді.

Жұқа бұйымдар қалың бұйымдарға қарағанда ертерек істен шығады, сондықтан өнімдердің қызмет ету мерзімін қалыңдататын өнімдер арқылы ұзартуға болады.

Қартаюға оңай өнімдер үшін бетіне жақсы ауа-райына төзімді жабын қабатымен немесе өнімнің сыртқы қабатында жақсы ауа-райына төзімді материалдан жасалған композициялық қабатпен жабуға болады, осылайша өнімнің беті қабатқа бекітіледі. қартаю процесін кешіктіретін қорғаныс қабаты.

Синтездеу немесе дайындау процесінде көптеген материалдарда қартаю мәселесі де кездеседі.Мысалы, полимерлеу процесіндегі жылудың әсері, өңдеу процесінде оттегінің термиялық қартаюы және т.б.Тиісінше, оттегінің әсерін полимерлеу немесе өңдеу процесінде оксигенация құрылғыларын немесе вакуумдау құрылғыларын қосу арқылы азайтуға болады.

Бірақ бұл әдіс тек зауытта материалдың өнімділігіне кепілдік бере алады және бұл әдіс қайта өңдеу және пайдалану процесінде оның ескіру мәселесін шеше алмайтын материалды дайындау көзінен ғана жүзеге асырылуы мүмкін.

Көптеген полимерлік материалдардың молекулалық құрылымында қартаюы өте оңай топтар бар, сондықтан материалдардың молекулалық құрылымын жобалау арқылы қартаюы оңай емес топтарды қартаюға оңай топтармен ауыстыру жиі жақсы әсер етеді.

Немесе материалдың өзін тамаша қартаюға қарсы функциямен қамтамасыз ететін егу немесе сополимерлеу әдісі арқылы полимердің молекулалық тізбегіне қартаюға қарсы әсері бар функционалды топтар немесе құрылымдарды енгізу де зерттеушілер жиі қолданатын әдіс, бірақ құны жоғары, және ол ауқымды өндіріске және қолдануға қол жеткізе алмайды.

Қазіргі уақытта полимерлі материалдардың қартаюға төзімділігін арттырудың тиімді жолы және жалпы әдісі қартаюға қарсы қоспаларды қосу болып табылады, оның құны төмен болғандықтан және қолданыстағы өндіріс процесін өзгертудің қажеті жоқ болғандықтан кеңінен қолданылады.Қартаюға қарсы қоспаларды қосудың екі негізгі жолы бар:

Қоспаларды тікелей қосу: қартаюға қарсы қоспалар (ұнтақ немесе сұйықтық) және шайыр және басқа шикізатты экструзия түйіршіктеу немесе инъекциялық қалыптау және т.б. кейін тікелей араластырады және араластырады. Өзінің қарапайымдылығына байланысты қосудың бұл әдісі көптеген сорғы және сорғыштарда кеңінен қолданылады. құю зауыттары.

Қартаюға қарсы мастер-беттерді қосу әдісі: Өнім сапасы мен сапа тұрақтылығына жоғары талаптары бар өндірушілерде өндірісте қартаюға қарсы мастер-беттерді қосу жиі кездеседі.

Қартаюға қарсы мастер-бетч әр түрлі тиімді қартаюға қарсы қоспалармен араласқан тасымалдаушы ретінде қолайлы шайыр болып табылады, содан кейін қос бұрандалы экструдер ко-экструзиялық түйіршіктеу арқылы, оның қолдану артықшылығы мастер-батчты алғашқы құралдарды дайындау процесінде қартаюға қарсы қоспаларда жатыр. дисперсті, материалды өңдеу процесінде соншалықты кеш, қартаюға қарсы агент қайталама дисперсия алады, Полимер материалының матрицасында көмекші заттардың біркелкі дисперсиясы мақсатына жету үшін өнімнің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін ғана емес, сонымен қатар өндіріс кезінде шаңның ластануы, өндірісті жасыл және қоршаған ортаны қорғау.