Sme v kontakte s plastmi alebo inými polymérmi a často počúvame o antioxidantoch. Je tiež možné pochopiť, že antioxidanty sa používajú na antioxidáciu a starnutie, ale pravdepodobne väčšina z nich nechápe mechanizmus. Dnes sa naučíme príčiny, mechanizmy a riešenia starnutia polymérnych materiálov.
Čo je to oxidácia?
Oxidácia, v užšom zmysle, znamená chemickú reakciu medzi kyslíkom a inými prvkami materiálu. Je to tiež dôležitý proces chemickej jednotky. Oxidácia sa v širšom zmysle vzťahuje na procesmaterialelektrónová strata (zvýšenie oxidačného čísla).
Populárne vysvetlenie: žltnutie, starnutie, stvrdnutie, krehnutie, zmäkčenie, tuposť, hrdza a iné javy spôsobené vetrom, dažďom, kyslíkom vo vzduchu, vodnou energiou a veternou eróziou možno zhruba klasifikovať ako oxidáciu.
Najlepším príkladom je, že jablko po rozrezaní je na určitý čas vystavené vzduchu a postupne žltne.
V skutočnosti sa oxidujú nielen jablká, ale aj naša pokožka. Plastové výrobky a polyméry budú oxidované a starnúce!
Starnutie je svojou povahou univerzálnym procesom. Najbežnejším procesom okolo nás je proces života od narodenia, rastu a starnutia, čo je najtypickejší proces starnutia.
Polymér je rovnaký. V procese spracovania a používania, v dôsledku komplexného účinku tepla, kyslíka, vody, svetla, mikroorganizmov, chemického média a ďalších faktorov prostredia, bude chemické zloženie a štruktúra polymérnych materiálov podliehať množstvu zmien a fyzikálnym vlastnostiam. bude zodpovedajúcim spôsobom zhoršovať, ako je kalenie, viskozita, krehnutie, zmena farby, strata pevnosti atď. Tieto zmeny a javy sa nazývajú starnutím.
Aké sú nevýhody starnutia molekulárnych polymérov?
1. Znížte mechanické vlastnosti
2. odfarbenie
3. Znížte priehľadnosť
4. Žltnutie a starnutie
5. Craze
6. Zápach (alkoholy, aldehydy, ketóny) ·~~~~~
Starnutie polymérov, aké faktory viny?
1. Polymérna štruktúra: štruktúra dvojitej väzby a benzénového kruhu nie je dostatočne stabilná, čo ľahko vedie k rozkladu polyméru a žltnutiu.
2. Zvyšky nečistôt pri syntéze polymérov: peroxidy a kovové ióny vedú k degradácii polyméru a žltnutiu
3. Kyslík (vzduch): prítomnosť kyslíka a ozónu spôsobuje rozklad polymérov
4. Energia: mechanické namáhanie, teplo, UV
5. Znečistenie ovzdušia: NOx, Sox
6. Voda, vlhkosť: môže viesť k rozpusteniu a zrážaniu; biológia: degradácia spôsobená biologickým enzýmom
Prečo polyméry starnú?
Polymér bude pôsobením tepla alebo svetla vytvárať molekuly excitovaného stavu. Keď je energia dostatočne vysoká, molekulárny reťazec sa zlomí a vytvorí voľné radikály, ktoré môžu tvoriť reťazovú reakciu v polyméri, naďalej spôsobujú degradáciu a môžu tiež spôsobovať zosieťovanie.
Vinník: voľný radikál R ·
Ak je v prostredí kyslík alebo ozón, indukuje sa rad oxidačných reakcií, ktoré tvoria hydroperoxidy (ROOH) a ďalej sa rozkladajú na karbonyly.
Ak sa v polyméri vyskytujú zvyškové katalytické ióny kovu alebo sa do polyméru počas spracovania a použitia zavádzajú kovové ióny, ako napríklad meď, železo, mangán, kobalt atď., Oxidačná degradácia polyméru sa urýchli.
