我們接觸塑料或其他高分子聚合物,也經(jīng)常聽說抗氧劑。或許也大概明白加抗氧劑是為了抗氧化、抗老化,但可能很大部分朋友還不明白這其中的機理。今天,我們就一起來學習學習高分子材料老化的原因、機理以及它的解決辦法。
一 別吃驚,高分子聚合物也會老! |
1.我們身邊的老化現(xiàn)象
老化是自然界一個普遍存在的過程,我們身邊最常見的就是生命從出生、成長、衰老的過程,就是最典型的的一個老化過程。
金屬材料的銹蝕也是一種老花,從閃亮的物體變成銹跡斑斑,直到喪失使用價值。
葡萄酒變味、油時間長了KA味等...
2.高分子聚合物也分老、中、青!
高分子聚合物也一樣,在加工、使用過程中,由于受到熱、氧、水、光、微生物、化學介質(zhì)等環(huán)境因素的綜合作用, 高分子材料的化學組成和結構會發(fā)生一系列變化, 物理性能也會相應變壞, 如發(fā)硬、發(fā)粘、變脆、變色、失去強度等, 這些變化和現(xiàn)象稱為老化。
(1)高分子聚合物老化,會產(chǎn)生什么壞處?
(2)高分子聚合物老化,什么因素在作怪?
(3)高分子聚合物怎么抗老化?
老化是世間萬物一個自然過程,是不可避免的,但其老花的速度是可以控制的!
自然廣泛存在著多酚類物質(zhì),如下圖所示:
材料如何防治老化?在我們這行業(yè)中,見效快、最常見的就是在材料中添加抗氧劑:
要用好抗氧劑,我們也要先熟悉熟悉它的前世今生(發(fā)展歷史):
二 追溯根源,細探高分子材料的老化機理! |
1.為什么會變老?(老化機理)
高分子聚合物在熱或光的作用下會形成激發(fā)態(tài)的分子,當能量足夠高,分子鏈就會斷裂形成自由基,自由基可以在聚合物內(nèi)部形成鏈式反應,繼續(xù)引發(fā)降解,也可能引起交聯(lián)。
罪魁禍首:自由基R●
如果環(huán)境中存在氧氣或臭氧,還會誘發(fā)一系列氧化反應,形成氫過氧化物(ROOH),并進一步分解成為羰基。
如果聚合物中存在殘余的催化劑金屬離子,或在加工、使用中帶入金屬離子如銅、鐵、錳、鈷等,會加速聚合物的氧化降解反應。
2.它的老化過程是怎樣的?
所以,抗氧劑就成了材料行業(yè)的救命仙丹。
為了防止高分子聚合物老化,可以隔絕光和熱,最重要的是加入抗氧劑!!
看完這篇文章,為啥要往塑料或其他高分子材料加入抗氧劑,其中的原因懂了么?下一期,我們將跟大家講講抗氧劑的一個分類,以及給我們常用到的抗氧劑作一個介紹,小身板如何發(fā)揮大能量?《別笑!我是抗氧劑》,敬請持續(xù)關注。
本文作者:嚴兵 (江蘇澳盛復合材料有限公司)
做一個小小的調(diào)查,看看各位工程師青睞哪一家的抗氧劑呢?
由于小編水平有限,上面只列舉了部分業(yè)內(nèi)知名的抗氧劑廠家。如有遺漏,歡迎在留言處補充(建議附上公司介紹)。
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