Полимерлі материалдардың қартаю құбылысы (пластикалық бұйымдар)

Полимер материалдарына пластмассалар, резеңке, талшықтар, пленкалар, желім және жабындар кіреді. Себебі олардың дәстүрлі құрылымдық материалдардан гөрі көптеген ықтимал қасиеттері бар, олар әскери және азаматтық өнімдер саласында кеңінен қолданылады.

Алайда, жарық, жылу, оттегі, су, су, жоғары энергия, жоғары энергия, химиялық және биологиялық эрозия және басқа да ішкі және сыртқы факторлардың, химиялық құрамның және полимерлі материалдардың біріктірілген әсеріне байланысты өңдеу, сақтау және пайдалану процесінде Бірқатар өзгерістерден өтеді, физикалық қасиеттер, сонымен қатар физикалық қасиеттер, мысалы, қатты, жабысқақ, сынғыш, түссіздендіру, күш жоғалту және т.б., бұл құбылыс полимерлі материалдардың қартаюы.

Полимерлі материалдардың қартаюының мәні физикалық құрылымның немесе химиялық құрылымның өзгеруіне жатады, ол материалдың орындалуының біртіндеп төмендеуі және оның пайдалану құнынан айрылуы ретінде көрсетіледі. Полимерлі материалдардың қартаюы полимерлі материалдарды одан әрі дамыту мен қолдануды шектейтін негізгі мәселелердің бірі болды.

Қартаю құбылысы

Полимерлі материалдар мен әртүрлі пайдалану жағдайының әртүрлі түрлеріне байланысты, әр түрлі қартаю құбылыстары мен сипаттамалары бар. Мысалы, күн мен жаңбырдан кейін ауылшаруашылық пластикалық пленкасы түссізденген, тартымды, ашықтықтың төмендеуі; Авиациялық Plexiglass ұзақ уақыт бойы қолданғаннан кейін, мөлдірліктің құлдырауы; Резеңке өнімдерінің икемділігі төмендейді, қатайтады, қатайтылады, жарылып кетеді немесе ұзақ мерзімді қолданғаннан кейін жұмсақ және жабысқақ болады; Ұзақ мерзімді қолданғаннан кейін бояу, жеңіл, ұнтақ, көпіршікті, пилинг және т.б.

Қартаю құбылысын келесі төрт өзгертулермен қорытындылауға болады:

1. Көрініс өзгерістері

Дақтар, дақтар, дақтар, жарықтар, аяз, аяз, ұнтақтау, жабысқақ, жақтау, балықтар, мықтап, мыжылған, мыжылу, қышу, қышу, құю, оптикалық бұрмалау және оптикалық түс өзгереді.

2. Физикалық қасиеттердің өзгеруі

Соның ішінде ерігіштігі, ісіну, реологиялық қасиеттер және суыққа төзімділік, жылу кедергісі, су өткізгіштігі, ауа өткізгіштігі және басқа да өзгерістер.

3, механикалық қасиеттердің өзгеруі

Созылу күші, иілу күші, ығысу күші, әсер ету күші, әсер ету күші, салыстырмалы ұзарту, стресс релаксациясы және басқа қасиеттердің өзгеруі.

4, электрлік өнімділік өзгереді

Мысалы, бетке төзімділік, көлемдік кедергісі, диэлектрлік тұрақты, бұзылу күші және басқа да өзгерістер.

Қартаю факторы

Полимерлі материалдардың физикалық қасиеттері олардың химиялық құрылымымен және агрегаттық құрылымымен тығыз байланысты.

Химиялық құрылым - бұл ковалентті байланыс арқылы қосылған макромолекулалардың ұзын тізбегі құрылымы, ал агрегация құрылымы - бұл кристалды, аморфты, кристалды-аморфты сияқты көптеген макромолекулалардың кеңістіктік құрылымы. Жиынтық құрылымды ұстап тұратын молекулалық күштерде иондық облигация, металл облигациялары, ковалентті облигациялар және ван дер-ВАЕЛС күші кіреді.

Экологиялық факторлар айтарлықтай күштердің өзгеруіне, тіпті тізбектің бұзылуына, тіпті кейбір топтардың бұзылуына немесе кейбір топтардың құлауына әкеледі, бұл, бұл кез-келген жиынтық құрылымды жояды және материалдың физикалық қасиеттерін өзгертеді. Әдетте полимерлі материалдардың қартаюына әсер ететін екі фактор бар: ішкі факторлар және сыртқы факторлар.

Ішкі фактор

1. Полимердің химиялық құрылымы

Полимерлердің қартаюы химиялық құрылымымен тығыз байланысты, ал химиялық құрылымның әлсіз байланысын сыну және еркін радикалдар болуы мүмкін сыртқы факторлар оңай әсер етеді. Бұл еркін радикал - бұл радикалды реакциялардың бастапқы нүктесі.

2. Физикалық форма

Полимердің молекулалық байланыстарының кейбірі тапсырыс беріледі, ал кейбіреулері бұзылған. Тапсырылған молекулалық облигациялар кристалды аймақтарды құра алады, ал тәртіпсіз молекулалық облигациялар - аморфты аймақтар. Көптеген полимерлердің пішіні біркелкі емес, бірақ кристалды және аморфты аймақтарымен жартылай кристалды. Қартаю реакциясы аморфты аймақтан басталады.

3, үш өлшемді интеграция

Полимердің стереоөңілісі оның кристалдылығымен тығыз байланысты. Жалпы, құрылымдық полимерлер кездейсоқ полимерлерге қарағанда жақсы қарсылыққа ие.

4, молекулалық салмақ және оны бөлу

Жалпы, полимердің молекулалық салмағы қартаюмен аз қарым-қатынаста, ал молекулалық салмақтың таралуы полимердің таралуы полимердің қартаюына, бөлуді кеңірек, өйткені ол жастықпен, өйткені таралуы кеңірек , Неғұрлым соңғы топтар, бұл қартаюға әкелуі мүмкін.

5, металл қоспалар және басқа қоспалар

Полимер өңделген кезде металлмен байланысу керек, оны микроэлементтермен араластыру керек, оны микроэлементтермен араластыру керек, немесе полимеризация кезінде, кейбір металл катализаторлар қалады, бұл автоматты тотығудан (яғни, қартаю) әсер етеді.

Сыртқы фактор

1. Температураның әсері

Температура жоғарылаған кезде полимерлер тізбегінің қозғалысы күшейеді. Химиялық байланыстардың диссоциациясы асып кеткеннен кейін, ол полимерлер тізбегінің термиялық тозуын немесе топтарды төгуді тудырады. Қазіргі уақытта полимерлі материалдардың термиялық тозуы кеңінен айтылды. Температураның төмендеуі көбінесе материалдардың механикалық қасиеттеріне әсер етеді. Механикалық қасиеттермен тығыз байланысты сыни температуралық нүктелер әйнекті ауысу температурасы, тұтқыр шығын температурасы және балқытылады. Материалдың физикалық жағдайын әйнектен, жоғары серпімді күйге және тұтқыр шығынға бөлуге болады.

2, ылғалдылық әсері

Ылғалдылықтың полимерлі материалдарға әсері полимерлі материалдардың біріктіру құрылымын сақтайтын және материалдың агрегациялық күйін бұзатын маңызды күштерге судың ісінуі мен еруіне жатқызылуы мүмкін. Әсіресе, өтпейтін аморфты полимерлер үшін ылғалдылықтың әсері өте айқын, бұл ісінуді және тіпті полимерлі материалдардың агрегациялануын, осылайша материалдың жұмысына зиян келтіреді. Пластмассадан немесе талшықтардың кристалды формасы үшін ылғалдылықтың әсері судың енуінің шектеулі болуына байланысты өте айқын емес.

3. Оттегінің әсері

Оттегі полимерлі материалдардың қартаюының негізгі себебі болып табылады. Оттегінің өткізгіштігіне байланысты кристалды полимер аморфты полимерге қарағанда тотығуға төзімді. Оттегі алдымен полимерлі негізгі тізбектегі әлсіз сілтемелерге, мысалы, қос байланыс, гидроксил, сутегі және басқа топтар немесе басқа топтағы, мысалы, полимерлі пероксирадиктер немесе пероксидтер түзеді, содан кейін осы бөлімде негізгі тізбектің бұзылуын тудырады. Ауыр жағдайларда полимердің молекулалық салмағы айтарлықтай азаяды, әйнекті өтпелі температура төмендеді, ал полимер тұтқыр болады. Кейбір бастамашылар немесе өтпелі металдар болған кезде, еркін радикалдарға оңай ыдырайтын металдар, тотығу реакциясы күшейе түседі.

4, Жеңіл қартаю

Полимер жарықпен сәулелендірілген бе, әлде жарықтандырылған ба, молекулалық тізбектердің сынуы жеңіл энергияның салыстырмалы мөлшеріне және жарық толқынының сезімталдығына және полимерлі химиялық құрылымның сезімталдығына байланысты. Жер бетіндегі озон қабаты мен атмосфераның болуына байланысты, жерге жететін күн сәулесінің толқын ұзынды ауқымы 290 ~ 4300нм, ал жарық толқынының энергиясы тек ультрафиолеттерде химиялық байланыстардың энергиясынан гөрі көп аймақ, бұл полимерлі химиялық байланыстардың сынуы мүмкін.

Мысалы, 300 ~ 400нм ультрафиолет толқын ұзындығын полимерлермен, құрамында карбонил топтары мен қос байланыстары бар, макромолекулалық тізбек сынған, химиялық құрылым өзгереді, ал материалдық қасиеттер нашарлайды; Полиэтилен Терефталатта 280NM ультра күлгін сіңіреді, ал деградация өнімдері негізінен CO, H және CH бар. Тек CC облигациялары бар Полиолеиннің ультрафиолетінің сіңуі жоқ, бірақ карбонил топтары, қанықпаған байланыстар, гидопоника топтары, каталоқтардың қалдықтары, хош иістері және металл элементтері, PolyLefine реакциясын алға тартады.

5, Химиялық бұқаралық ақпарат құралдарының әсері

Химиялық ортада тек полимерлі материалдың интерьеріне енсе, және бұл рөлдер коваленттік облигациялардың рөлін және қайталама облигациялардың рөлін қамтиды. Коваленттік облигацияның әрекеті тізбекті сындыру, қиылысқан, қосу немесе осы әсерлердің үйлесімі ретінде көрінеді, бұл қайтымсыз химиялық процесс. Химиялық орталықтың қайталама валенттілік облигациясының жойылуы химиялық құрылымның өзгеруіне себеп болмайды, бірақ химиялық құрылымның өзгеруі, материалдың жиынтық құрылымы өзгереді және оның физикалық қасиеттері де өзгереді.

Экологиялық стрессті крекинг, еріту, пластик және басқа да физикалық өзгерістер полимерлі материалдардың химиялық қартаюының типтік көріністері болып табылады.

Адалдықты жою әдісі - материалдың ішкі күйзелісін жою, ал материалдың қалыптауынан кейін тазарту материалдың ішкі күйзелісін жоюға ықпал етуі керек. Пластикация сұйық ортасы мен полимерлі материалдың арасындағы үздіксіз байланыс кезінде, полимер мен кішкентай молекула ортасының өзара әрекеттесуі полимердің арасындағы өзара әрекеттесу полимерлер тізбегі сегменті жылжу оңай, ол сияқты көрінеді Шыны өтпелі температура төмендейді, материалдың беріктігі, қаттылығы және серпімді модулі азаяды, ал ұзындығы ұзартылуы артуда.

6. Биологиялық қартаю

Пластикалық бұйымдар барлығы дерлік өңдеу процесінде әртүрлі қоспаларды қолданады, олар көбінесе қалыптың қоректік көзі болады. Қалыпты өскенде, ол пластиктің бетіндегі және ішіне қоректік заттарды сіңіреді және мицелий болады, бұл сонымен қатар, пластиктің оқшаулауы азаяды, салмақ өзгеруі және ауыр қабығы пайда болады. Қалыпты өсімдіктердің метаболиттері құрамында пластик жабысқақ, түссіздену, тартымды және азайтылған аяқталады, олар сонымен қатар көгілдір түседі және төмендеді және осы Молды пластиктен ұзақ мерзімді байланысқа әкеледі.

Полисахарид табиғи полимерлер және олардың модификацияланған қосылыстары дұрысты бір реттік пленкалар, парақтар, контейнерлер, көбіктенетін бұйымдар және т.б. өңдеу арқылы өңдеуге болады. Қалдықтар біртіндеп кішкентай молекулалық қосылыстарға біртіндеп гидролизденіп, амилаза және басқа поличаридтің табиғи полимерлі табиғи полимерлі ыдырау ферменттері табиғи ортада кеңінен қол жетімді болуы мүмкін. Ақыр соңында ластанусыз көмірқышқыл газы мен су құйып, суға оралып, биосфераға оралыңыз. Осы артықшылықтарға сүйене отырып, крахмал ұсынған полисахарид табиғи полимерлі қосылыстар әлі де тозған пластмассаның маңызды бөлігі болып табылады.