1. Jenis bahan polimer yang menua
Bahan polimer dalam proses pengolahan, penyimpanan dan penggunaan, karena tindakan komprehensif faktor internal dan eksternal, sifat-sifatnya secara bertahap memburuk, sehingga hilangnya nilai guna akhir, fenomena ini termasuk penuaan bahan polimer.
Ini tidak hanya menyebabkan pemborosan sumber daya, tetapi bahkan menyebabkan kecelakaan yang lebih besar karena kegagalan fungsinya, dan penguraian bahan yang disebabkan oleh penuaannya juga dapat mencemari lingkungan.
Karena varietas polimer yang berbeda dan kondisi penggunaan yang berbeda, ada fenomena dan karakteristik penuaan yang berbeda.Secara umum, penuaan bahan polimer dapat diklasifikasikan menjadi empat jenis perubahan berikut:
Perubahan penampilan
Ada noda, bercak, garis perak, retakan, frosting, powdering, hairiness, warping, fisheye, kerutan, penyusutan, terbakar, distorsi optik dan perubahan warna optik.
Perubahan sifat fisik
Termasuk kelarutan, pembengkakan, sifat reologi dan tahan dingin, tahan panas, permeabilitas air, permeabilitas udara dan sifat perubahan lainnya.
Perubahan sifat mekanik
Kekuatan tarik, kekuatan lentur, kekuatan geser, kekuatan impak, perpanjangan relatif, relaksasi tegangan, dll.
Perubahan sifat kelistrikan
Seperti resistansi permukaan, resistansi volume, konstanta dielektrik, perubahan kekuatan gangguan listrik.
2. Faktor penyebab penuaan bahan polimer
Karena dalam pemrosesan polimer, proses penggunaan, akan dipengaruhi oleh panas, oksigen, air, cahaya, mikroorganisme dan faktor lingkungan seperti kombinasi media kimia dari komposisi dan struktur kimianya dapat menghasilkan serangkaian perubahan, sifat fisik buruk yang sesuai, seperti seperti rambut keras, rapuh, lengket, perubahan warna, kehilangan kekuatan dan sebagainya, perubahan ini dan fenomena ini disebut penuaan.
Polimer tinggi di bawah pengaruh panas atau cahaya akan membentuk molekul tereksitasi, ketika energinya cukup tinggi, rantai molekul akan pecah membentuk radikal bebas, radikal bebas dapat membentuk reaksi berantai di dalam polimer, terus menyebabkan degradasi, juga dapat menyebabkan menghubungkan silang.
Jika oksigen atau ozon ada di lingkungan, serangkaian reaksi oksidasi dapat diinduksi untuk membentuk hidroperoksida (ROOH), yang selanjutnya dapat didekomposisi menjadi gugus karbonil.
Jika ada sisa ion logam katalis dalam polimer, atau ion logam seperti tembaga, besi, mangan, dan kobalt dimasukkan ke dalam polimer selama pemrosesan dan penggunaan, reaksi degradasi oksidasi polimer akan dipercepat.
3. Metode anti penuaan bahan polimer
Saat ini, metode utama untuk memperbaiki dan meningkatkan sifat anti penuaan bahan polimer adalah sebagai berikut:
Penuaan bahan polimer, terutama penuaan fotooksigen, pertama-tama dimulai dari permukaan bahan atau produk, yang dimanifestasikan sebagai perubahan warna, bubuk, retak, penurunan kilap, dan kemudian secara bertahap ke bagian dalam.
Produk tipis lebih cenderung gagal lebih awal daripada produk tebal, sehingga masa pakai produk dapat diperpanjang dengan produk penebalan.
Untuk produk yang mudah menua, dapat dilapisi di permukaan atau dilapisi dengan lapisan pelapis tahan cuaca yang baik, atau di lapisan luar produk lapisan komposit bahan tahan cuaca yang baik, sehingga permukaan produk menempel pada lapisan lapisan pelindung, sehingga dapat menunda proses penuaan.
Dalam proses sintesis atau preparasi, banyak material yang juga mengalami masalah penuaan.Misalnya, efek panas dalam proses polimerisasi, penuaan oksigen termal dalam proses pemrosesan, dan sebagainya.Dengan demikian, efek oksigen dapat dikurangi dengan menambahkan perangkat deoksigenasi atau perangkat penyedot debu dalam proses polimerisasi atau pemrosesan.
Namun, metode ini hanya dapat menjamin kinerja material di pabrik, dan metode ini hanya dapat diterapkan dari sumber persiapan material, tidak dapat mengatasi masalah penuaan dalam proses pemrosesan ulang dan penggunaan.
Ada kelompok yang sangat mudah menua dalam struktur molekul banyak bahan polimer, sehingga melalui desain struktur molekul bahan, mengganti kelompok yang tidak mudah menua dengan kelompok yang mudah menua seringkali dapat memainkan efek yang baik.
Atau pengenalan gugus fungsi atau struktur dengan efek anti-penuaan pada rantai molekul polimer dengan metode pencangkokan atau kopolimerisasi, memberikan bahan itu sendiri dengan fungsi anti-penuaan yang sangat baik, juga merupakan metode yang sering digunakan oleh para peneliti, tetapi biayanya tinggi, dan itu tidak dapat mencapai produksi dan aplikasi skala besar.
Saat ini, cara efektif dan umum untuk meningkatkan ketahanan penuaan bahan polimer adalah dengan menambahkan aditif anti penuaan, yang banyak digunakan karena biayanya yang murah dan tidak perlu mengubah proses produksi yang ada.Ada dua cara utama untuk menambahkan aditif anti penuaan ini:
Penambahan langsung aditif: aditif anti-penuaan (bubuk atau cair) dan resin dan bahan baku lainnya dicampur dan diaduk secara langsung setelah granulasi ekstrusi atau cetakan injeksi, dll. Karena kesederhanaannya, cara penambahan ini banyak digunakan dalam banyak pemompaan dan pabrik cetakan injeksi.
Metode penambahan masterbatch anti-penuaan: Pada produsen dengan persyaratan yang lebih tinggi untuk kualitas produk dan stabilitas kualitas, lebih umum untuk menambahkan masterbatch anti-penuaan dalam produksi.
Masterbatch anti-penuaan adalah resin yang cocok sebagai pembawa, dicampur dengan berbagai aditif anti-penuaan yang efektif, kemudian melalui granulasi co-ekstrusi twin-screw extruder, keunggulan aplikasinya terletak pada aditif anti-penuaan dalam proses persiapan alat masterbatch pertama yang terdispersi, sehingga terlambat dalam proses pengolahan bahan, agen anti penuaan mendapatkan dispersi sekunder, Untuk mencapai tujuan dispersi seragam bahan pembantu dalam matriks bahan polimer, tidak hanya untuk memastikan kualitas stabilitas produk, tetapi juga untuk menghindari polusi debu selama produksi, membuat produksi lebih hijau dan perlindungan lingkungan.
Waktu posting: 17 Agustus-2022