Polimerinių medžiagų senėjimas

Polimerinės medžiagos plačiai naudojamos pramonėje kaip dangos ir visos dalys. Jie nurodo kietos elektros izoliacinės medžiagos… Sukurta daugybė polimerų rūšių, tačiau jie visi kenčia nuo nepageidaujamų senėjimo procesų, kurie pablogina jų ilgaamžiškumą, išvaizdą ir stiprumą. Senėjimas keičia polimerinių medžiagų struktūrą ir cheminę sudėtį.

Polimerų senėjimas gali atsirasti dėl įvairių veiksnių:

• šviesa (ultravioletinė spinduliuotė);

• oras (ozonas ir deguonis);

• temperatūra (aukšta arba žema, taip pat jos skirtumai);

• drėgmės;

• mechaninės apkrovos (dėvėjimasis, suspaudimas ir įtempimas, vidutinis slėgis);

• agresyvios aplinkos (rūgštys ir bazės) poveikis;

• mikroorganizmų poveikis;

• nuo kelių iš minėtų veiksnių įtakos.

Polimerai yra didelės molekulinės masės junginiai, o jų senėjimo mechanizmas daugiausia susijęs su stambiamolekulinių grandinių sunaikinimo procesu.

Yra du naikinimo tipai – chaotiškas ir grandininis.Atsitiktinės destrukcijos atveju makromolekulių plyšimas ir stabilių sumažintos molekulinės masės junginių susidarymas vyksta pagal atsitiktinį dėsnį. Pagal šį mechanizmą polimerų cheminis sunaikinimas vyksta dėl rūgščių, bazių ir reagentų veikimo.

Grandinės ardymas lemia kelis molekulių suirimo veiksmus pagal tam tikrus procesus, tokį polimero senėjimo mechanizmą dažniausiai sukelia didelės energijos (temperatūros, šviesos ir radiacijos) įtaka.

Polimerų senėjimo problemos tyrimą apsunkina tai, kad skiriasi jų prigimtis ir struktūra, atitinkamai skiriasi molekulinių grandinių irimo procesai. Taip pat nėra metodų daugiafaktorinei aplinkos sąlygų, lemiančių senėjimą, apskaitai.

Kaip kriterijai, apibūdinantys polimerinių medžiagų atsparumą senėjimui, naudojamos eksploatavimo (polimero savybių, garantuojančių gaminio tinkamumą naudoti, išsaugojimas) ir eksploatacinių savybių išsaugojimo laikotarpio sąvokos.

Yra 3 būdai apsaugoti polimerus nuo senėjimo:

1) aktyvi apsauga,

2) pasyvioji apsauga,

3) kombinuotas.

Aktyvi polimerų apsauga reiškia senėjimo veiksnių poveikio mažinimą. Pasyvūs metodai apima įvairius polimerų stabilumo didinimo būdus, naudojant stabilizatorius, laisvųjų radikalų šalinimo priemones, aktyvaus senėjimo produktų šalinimo priemones, šviesos stabilizatorius, antioksidantus, antiozonantus, antipirenus, antiradikalus, antiradiacines medžiagas, veikiančias mechaninį įtempimą, korozijos inhibitorius ir stabilizuojančius biocidus. Savybės.Taip pat naudojamos apsauginės dangos, kurios yra atsparesnės senėjimui nei pagrindinė polimerinė medžiaga.

Paprasčiausi polimerų šviesos stabilizatoriai yra geležies oksidas (kiekis iki 1%), suodžiai, ftalocianinas (iki 0,1%) ir nikelio kompleksiniai junginiai.

Antioksidaciniai stabilizatoriai yra dviejų tipų: neleidžiantys skilti hidroperoksidams ir nutraukti oksidacinių cheminių reakcijų grandinę.

Iš antioksidantų, kurie stabdo sunaikinimą, galima išskirti fenolio ir aminų tipo antioksidantus, taip pat merkaptanus, sulfidus ir tiofosfatus. Abiejų tipų antioksidantų įvedimas į polimerą sustiprina senėjimą stabdantį poveikį.

Paprastai polimerinių medžiagų gamintojai gamina ir įvairių tipų stabilizatorius.Iš užsienio žaliavų gamintojų galima išskirti šias medžiagas: Arkema, Prancūzija (Thermolite), Baerlocher, Vokietija (stabilizatoriai CaZn, Pb, CaOrg, Sn, BaZn pagrindu) , Chemtura, JAV (antipirenas HBCD, Firemaster, PVC stabilizatoriai Mark, Lowilite, inhibitoriai Naugard 300-E, antioksidantai Alkanox, Anox, Weston), Ciba, Šveicarija (antioksidantas IRGANOX, stabilizatorius IRGAFOS), Vokietijos firmos Ika PVC stabilizatoriai, ir tt