Vi har kontakt med plast eller andre polymerer, og vi hører ofte om antioksidanter. Det kan også være mulig å forstå at antioksidanter brukes til antioksidasjon og anti-aldring, men sannsynligvis forstår de fleste av dem ikke mekanismen. I dag skal vi lære årsaker, mekanismer og løsninger for aldring av polymermaterialer.
Hva er oksidasjon?
Oksidasjon, i en smal forstand, refererer til den kjemiske reaksjonen mellom oksygen og andre materialelementer. Det er også en viktig kjemisk enhetsprosess. I bred forstand refererer oksidasjon til prosessen medmaterialelektron tap (økning av oksidasjonsnummer).
Populær forklaring: gulning, aldring, herding, forbløffelse, mykgjøring, sløvhet, rust og andre fenomener forårsaket av vind, regn, oksygen i luften, vannkraft og vinderosjon kan grovt klassifiseres som oksidasjon.
Det beste eksemplet er at eplet etter kutting blir utsatt for luften i en periode og gradvis blir gult.
Faktisk vil ikke bare epler oksideres, men også huden vår. Plastprodukter og polymerer vil oksideres og eldes!
Aldring er en universell prosess i naturen. Den vanligste prosessen rundt oss er livsprosessen fra fødsel, vekst og aldring, som er den mest typiske aldringsprosessen.
Polymer er den samme. På grunn av den omfattende effekten av varme, oksygen, vann, lys, mikroorganisme, kjemisk medium og andre miljøfaktorer, vil den kjemiske sammensetningen og strukturen av polymermaterialer gjennomgå en serie endringer og de fysiske egenskapene. vil tilsvarende forringes, som herding, viskositet, forkrøting, misfarging, tap av styrke og så videre. Disse endringene og fenomenene kalles aldring.
Hva er ulempene med aldring av molekylær polymer?
1. Reduser mekaniske egenskaper
2. misfarging
3. Reduser åpenhet
4. Gulning og aldring
5. mani
6. Lukt (alkoholer, aldehyder, ketoner) ······
Polymer aldring, hvilke faktorer skylden?
1. Polymerstruktur: strukturen til dobbeltbinding og benzenring er ikke stabil nok, noe som er lett å føre til polymernedbrytning og gulning
2. Restforurensninger i polymersyntesen: peroksider og metallioner fører til polymernedbrytning og gulning
3. Oksygen (luft): tilstedeværelsen av oksygen og ozon forårsaker nedbrytning av polymerer
4. Energi: mekanisk belastning, varme, UV
5. Luftforurensning: NOx, Sox
6. Vann, fuktighet: kan føre til oppløsning og nedbør; biologi: nedbrytning forårsaket av biologisk enzym
Hvorfor eldes polymerer?
Polymer vil danne eksiterte tilstandsmolekyler under virkning av varme eller lys. Når energien er høy nok, vil molekylkjeden brytes for å danne frie radikaler, som kan danne kjedereaksjon i polymeren, fortsette å forårsake nedbrytning, og kan også forårsake tverrbinding.
Culprit: fri radikal R ·
Hvis det er oksygen eller ozon i miljøet, vil en serie oksydasjonsreaksjoner bli indusert for å danne hydroperoksydene (ROOH) og spaltes videre til karbonyler.
Hvis det er resterende katalysatormetallioner i polymeren, eller metallioner som kobber, jern, mangan, kobolt, etc. bringes inn i polymeren under prosessering og bruk, vil den oksidative nedbrytningen av polymeren akselereres.
