Guminių polimerinių medžiagų senėjimas paprastai yra neatsiejamas nuo sendinimo bandymo kameros. Theozono senėjimo bandymo kamerayra esminė guminių medžiagų bandymo įranga. Ozono senėjimo bandymo kamera gali nustatyti gumos gaminių patikimumą, aptikti jų defektus, o vėliau pagerinti ir padidinti gaminių konkurencingumą, taip padedant įmonėms kontroliuoti išlaidas ir padidinti pelną.
BOTO yra gamintojas, kuris specializuojasi aplinkosaugos bandymų įrangos gamyboje, turintis daugiau nei 20 metų pramonės patirtį.Temperatūros ir drėgmės bandymo kamerų serija, senėjimo bandymo kamerų serija, mechaninė aplinkos bandymo mašinair kitos serijos bandymo kameros yra mūsų naudingi produktai. Jei turite kokių nors poreikių, susisiekite su mumis laiku.
Polimerinės medžiagos apima plastiką, gumą, pluoštą, plėvelę, klijus ir dangą. Dėl daugelio galimų savybių, pranašesnių už tradicines konstrukcines medžiagas, jos vis dažniau naudojamos karinėje ir civilinėje srityse. Polimerinės medžiagos yra lengvos, labai stiprios, gerai atsparios korozijai ir turi geras apsaugines savybes. Jie plačiai naudojami aviacijoje, automobiliuose, laivuose, infrastruktūroje, kariniuose gaminiuose ir kitose srityse.
Tačiau perdirbant, laikant ir naudojant dėl bendro vidinių ir išorinių veiksnių, tokių kaip šviesa, šiluma, deguonis, vanduo, didelės energijos spinduliuotė, cheminė ir biologinė erozija, poveikio polimerinių medžiagų cheminė sudėtis ir struktūra pablogės. pakitimų serija, o fizinės savybės taip pat atitinkamai pablogės, pvz., sukietėjimas, lipnumas, trapumas, spalvos pasikeitimas, stiprumo praradimas ir tt Šis reiškinys vadinamas polimerinių medžiagų senėjimu. Polimerinės medžiagos senėjimo esmė – tai fizinės ar cheminės struktūros pokyčiai, kurie pasireiškia laipsnišku medžiagos eksploatacinių savybių mažėjimu ir tinkamos naudojimo vertės praradimu.
Polimerinių medžiagų senėjimas ir gedimas tapo viena iš pagrindinių problemų, ribojančių tolesnį polimerinių medžiagų kūrimą ir pritaikymą.
Senėjimo reiškinys
Dėl skirtingų polimerų veislių ir skirtingų naudojimo sąlygų yra įvairių senėjimo reiškinių ir savybių. Pavyzdžiui, žemės ūkio plastiko plėvelė keičia spalvą, tampa trapi ir sumažina skaidrumą po saulės ir lietaus; aviacinis organinis stiklas po ilgalaikio naudojimo atsiranda sidabrinių dryžių ir sumažėja skaidrumas; gumos gaminiai po ilgalaikio naudojimo praranda elastingumą, sukietėja, trūkinėja arba tampa minkšti ir lipnūs; dažai po ilgo naudojimo praranda blizgesį, pudrą, burbuliukus, nusilupa. Senėjimo reiškinį galima apibendrinti į šiuos keturis pokyčius:
1. Išvaizdos pokyčiai
Dėmės, dėmės, sidabro dryžiai, įtrūkimai, šerkšnas, pudra, lipnumas, deformacija, žuvies akys, raukšlės, susitraukimas, apdegimas, optiniai iškraipymai ir optinės spalvos pokyčiai.
2. Fizinių savybių pokyčiai
Įskaitant tirpumo, brinkimo, reologinių savybių ir atsparumo šalčiui, atsparumo karščiui, vandens pralaidumo ir oro pralaidumo pokyčius.
3. Mechaninių savybių pokyčiai
Tokių savybių, kaip tempiamasis stipris, lenkimo stipris, šlyties stipris, smūginis stiprumas, santykinis pailgėjimas ir įtempių atsipalaidavimas, pokyčiai.
4. Elektrinių savybių pokyčiai
Tokie kaip paviršiaus atsparumo, tūrio pasipriešinimo, dielektrinės konstantos ir elektrinio gedimo stiprumo pokyčiai.
Senėjimo veiksniai
Polimerinių medžiagų fizinės savybės yra glaudžiai susijusios su jų chemine struktūra ir užpildų struktūra. Cheminė struktūra yra ilgos grandinės makromolekulių struktūra, sujungta kovalentiniais ryšiais, o agregatinė struktūra yra erdvinė struktūra, kurioje daugelis makromolekulių yra išdėstytos ir sukrautos molekulinių jėgų, tokių kaip kristalinės, amorfinės ir kristalinės-amorfinės.
Tarpmolekulinės jėgos, palaikančios agregatinę struktūrą, apima jonines jungties jėgas, metalinio ryšio jėgas, kovalentinio ryšio jėgas ir van der Waalso jėgas. Aplinkos veiksniai gali sukelti tarpmolekulinių jėgų pokyčius, netgi grandinės nutrūkimą ar tam tikrų grupių išsiskyrimą, o tai ilgainiui suardys agregatinę medžiagos struktūrą ir pakeis fizines medžiagos savybes. Dažniausiai polimerinių medžiagų senėjimui įtakos turi du veiksniai: vidiniai ir išoriniai.
Vidiniai veiksniai
1. Cheminė polimerų struktūra
Polimerų senėjimas yra glaudžiai susijęs su jų pačių chemine struktūra. Silpnosios cheminės struktūros dalys yra lengvai veikiamos išorinių veiksnių ir nutrūksta, kad taptų laisvaisiais radikalais. Šis laisvasis radikalas yra laisvųjų radikalų reakcijų pradžios taškas.
2. Fizinė forma
Kai kurie polimerų molekuliniai ryšiai yra išdėstyti eilės tvarka, o kiti yra netvarkingi. Tvarkingai išsidėstę molekuliniai ryšiai gali sudaryti kristalines sritis, o netvarkingai išsidėstę molekuliniai ryšiai yra amorfinės sritys. Daugelio polimerų morfologija nėra vienoda, o pusiau kristalinė, su kristalinėmis ir amorfinėmis sritimis. Senėjimo reakcija prasideda nuo amorfinės srities.
3. Stereoskopinis reguliarumas
Polimero stereoskopinis reguliarumas yra glaudžiai susijęs su jo kristališkumu. Paprastai įprasti polimerai turi didesnį atsparumą senėjimui nei atsitiktiniai polimerai.
4. Molekulinė masė ir jos bendras pasiskirstymas
Polimero molekulinė masė turi mažai ką bendro su senėjimu, tačiau molekulinės masės pasiskirstymas turi didelę įtaką polimero senėjimo savybėms. Kuo platesnis pasiskirstymas, tuo lengviau pasenti, nes kuo platesnis pasiskirstymas, tuo daugiau galinių grupių ir lengviau sukelti senėjimo reakcijas.
5. Metalo ir kitų priemaišų pėdsakai
Apdorojant polimerus, jie liečiasi su metalais, gali būti įmaišyti metalų pėdsakai arba polimerizacijos metu gali likti kai kurių metalų katalizatorių, o tai turės įtakos autooksidacijos (ty senėjimo) pradžiai.
Išoriniai veiksniai
1. Temperatūros įtaka
Kylant temperatūrai, suaktyvėja polimerinių grandinių judėjimas. Viršijus cheminių jungčių disociacijos energiją, tai sukels polimerų grandinių terminį skilimą arba grupių išsiskyrimą. Šiuo metu yra daug literatūros pranešimų apie polimerinių medžiagų terminį skilimą; kai temperatūra mažėja, dažnai nukenčia medžiagos mechaninės savybės. Kritinės temperatūros taškai, glaudžiai susiję su mechaninėmis savybėmis, yra stiklėjimo temperatūra T, klampus srauto temperatūra Tf ir lydymosi temperatūra Tm. Medžiagos fizinę būseną galima suskirstyti į stiklo būseną, didelio elastingumo būseną ir klampų srauto būseną.
2. Drėgmės įtaka
Drėgmės įtaka polimerinėms medžiagoms gali būti siejama su vandens brinkimu ir tirpimu ant medžiagos, dėl to keičiasi tarpmolekulinės jėgos, palaikančios polimerinės medžiagos agregatinę struktūrą ir taip sunaikinama agregatinė medžiagos būsena. Ypač nekryžminiams amorfiniams polimerams drėgmės įtaka yra ypač akivaizdi, dėl to polimerinė medžiaga išsipūs arba net suirs agregato pavidalu ir taip pablogins medžiagos veikimą; kristaliniams plastikams ar pluoštams dėl vandens prasiskverbimo apribojimų drėgmės įtaka nėra labai akivaizdi.
3. Deguonies įtaka
Deguonis yra pagrindinė polimerinių medžiagų senėjimo priežastis. Dėl deguonies pralaidumo kristaliniai polimerai yra atsparesni oksidacijai nei amorfiniai polimerai. Deguonis pirmiausia atakuoja silpnąsias pagrindinės polimerų grandinės grandis, pvz., dvigubas jungtis, hidroksilo grupes, vandenilio grupes arba tretinių anglies atomų atomus, sudarydamas polimero peroksilo radikalus arba peroksidus, o tada pagrindinė grandinė nutrūksta šioje padėtyje. Sunkiais atvejais labai sumažėja polimero molekulinė masė, sumažėja stiklėjimo temperatūra, polimeras tampa lipnus. Esant tam tikriems iniciatoriams ar pereinamojo metalo elementams, kurie lengvai skyla į laisvuosius radikalus, yra tendencija suintensyvinti oksidacijos reakciją.
4. Fotosenėjimas
Ar polimerą veikia šviesa ir nutrūksta molekulinė grandinė, priklauso nuo santykinio šviesos energijos ir disociacijos energijos dydžio bei polimero cheminės struktūros jautrumo šviesos bangoms. Dėl ozono sluoksnio ir atmosferos žemės paviršiuje saulės šviesos bangų ilgių diapazonas, galintis pasiekti žemę, yra nuo 290 nm iki 4300 nm. Tik šviesos bangos ultravioletinėje srityje turi šviesos bangų energiją, didesnę už cheminių jungčių disociacijos energiją, todėl polimerų cheminiai ryšiai nutrūks.
Pavyzdžiui, nuo 300 nm iki 400 nm ultravioletinių bangų ilgius gali sugerti polimerai, kuriuose yra karbonilo grupių ir dvigubų jungčių, dėl ko nutrūksta stambiamolekulinės grandinės, pasikeičia cheminės struktūros ir pablogėja medžiagų savybės; polietileno tereftalatas stipriai sugeria 280 nm ultravioletinius spindulius, o skilimo produktai daugiausia yra CO, H ir CH; poliolefinai, kuriuose yra tik CC jungčių, nesugeria ultravioletinių spindulių, tačiau esant nedideliam kiekiui priemaišų, tokių kaip karbonilo grupės, nesočiosios jungtys, hidroperoksido grupės, katalizatoriaus liekanos, aromatiniai angliavandeniliai ir pereinamųjų metalų elementai, jie gali paskatinti fotooksidaciją. poliolefinų reakcija.
5. Cheminių terpių įtaka
Cheminės terpės gali vaidinti tik tada, kai jos prasiskverbia į polimerinių medžiagų vidų. Šie efektai apima kovalentinius ryšius ir antrinius ryšius. Kovalentinių ryšių poveikis pasireiškia kaip grandinės skilimas, kryžminis susiejimas, pridėjimas arba šių polimerų grandinių efektų derinys. Tai negrįžtamas cheminis procesas; nors antrinių jungčių sunaikinimas cheminėmis terpėmis nesukelia cheminės struktūros pokyčių, tačiau pasikeis agregatinė medžiagos struktūra, sukeldama atitinkamus jos fizikinių savybių pokyčius.
Fiziniai pokyčiai, tokie kaip aplinkos įtempių įtrūkimai, tirpimo įtrūkimai ir plastifikacija, yra tipiškos polimerinių medžiagų cheminės terpės senėjimo apraiškos.
Būdas, kaip pašalinti tirpimo įtrūkimus, yra pašalinti vidinį medžiagos įtempimą. Atkaitinimas po medžiagos formavimo padeda pašalinti vidinį medžiagos įtempimą. Plastifikacija yra tada, kai skysta terpė nuolat liečiasi su polimerine medžiaga. Sąveika tarp polimero ir mažos molekulės terpės iš dalies pakeičia polimerų sąveiką, todėl polimero grandinės segmentai lengviau juda, o tai pasireiškia stiklėjimo temperatūros sumažėjimu, stiklo stiprumo, kietumo ir tamprumo modulio sumažėjimu. medžiaga ir padidintas pailgėjimas trūkimo metu.
6. Biologinis senėjimas
Kadangi beveik visuose plastikiniuose gaminiuose perdirbimo metu naudojami įvairūs priedai, jie dažnai tampa pelėsio mitybos šaltiniu. Pelėsiui augant, jis sugeria maistines medžiagas plastiko paviršiuje ir viduje ir virsta grybiena, kuri taip pat yra laidininkas, todėl sumažėja plastiko izoliacija, keičiasi jo svoris, o sunkiais atvejais – lupimasis. Pelėsio augimo metabolituose yra organinių rūgščių ir toksinų, dėl kurių plastiko paviršius taps lipnus, pakeis spalvą, trapus, sumažins glotnumą, taip pat sukels ilgalaikį kontaktą su tokiu supelijusiu plastiku sergančius žmones ligomis.
Natūralūs polisacharidiniai polimerai ir jų modifikuoti junginiai gali būti perdirbami į skaidomas vienkartines plėveles, lakštus, talpyklas, putplasčio gaminius ir kt., maišant ir modifikuojant su įprastais plastikais. Jų atliekos gali būti palaipsniui hidrolizuojamos į mažus molekulinius junginius, įsikišus polisacharidų natūralių polimerų skaidymo fermentams, tokiems kaip amilazė, kurie plačiai yra natūralioje aplinkoje, ir galiausiai suskaidomi į neužterštą anglies dioksidą ir vandenį, grįžtantį į biosferą. Remiantis šiais pranašumais, polisacharidiniai natūralūs polimerų junginiai, atstovaujami krakmolo, vis dar yra svarbi skaidomų plastikų sudedamoji dalis.
BOTO GROUP LTD. yra profesionalus įvairių rūšių testavimo įrangos gamintojas daugiau nei 20 metų.
Jei turite klausimų, kviečiame apsilankyti mūsų gamykloje, kad gautumėte patarimų!