A gumipolimer anyagok öregítése általában elválaszthatatlan az öregedésvizsgáló kamrától. Aózonos öregedési tesztkamraa gumianyagok elengedhetetlen vizsgálóberendezése. Az ózonos öregedést vizsgáló kamra képes kimutatni a gumitermékek megbízhatóságát, felismerni hibáikat, majd javítani és javítani a termékek versenyképességét, ezáltal segítve a vállalatokat a költségek ellenőrzésében és a nyereség növelésében.
A BOTO több mint 20 éves iparági tapasztalattal rendelkező, környezetvédelmi tesztelő berendezések gyártására szakosodott gyártó.Hőmérséklet és páratartalom tesztkamra sorozat, öregedési tesztkamra sorozat, mechanikai környezeti vizsgálógépés egyéb tesztkamrák sorozatok előnyös termékeink. Ha bármilyen igénye van, kérjük, időben lépjen kapcsolatba velünk.
A polimer anyagok közé tartozik a műanyag, a gumi, a szál, a film, a ragasztó és a bevonat. A hagyományos szerkezeti anyagokat meghaladó számos potenciális tulajdonságuk miatt egyre gyakrabban használják katonai és polgári területeken. A polimer anyagok könnyűek, nagy szilárdságúak, jó korrózióállóságúak és jó védő tulajdonságokkal rendelkeznek. Széles körben használják a légi közlekedésben, az autókban, a hajókban, az infrastruktúrában, a katonai termékekben és más területeken.
A feldolgozás, tárolás és felhasználás során azonban a belső és külső tényezők – például fény, hő, oxigén, víz, nagy energiájú sugárzás, kémiai és biológiai erózió – együttes hatása miatt a polimer anyagok kémiai összetétele és szerkezete megváltozik. változások sorozata, és ennek megfelelően a fizikai tulajdonságok is romlanak, mint például keményedés, ragadósság, ridegség, elszíneződés, szilárdságvesztés stb. Ezt a jelenséget a polimer anyagok öregedésének nevezik. A polimer anyagöregedés lényege a fizikai szerkezet vagy a kémiai szerkezet megváltozására utal, amely az anyag teljesítményének fokozatos romlásában és használati értékének elvesztésében nyilvánul meg.
A polimer anyagok öregedése és tönkremenetele a polimer anyagok továbbfejlesztését és alkalmazását korlátozó egyik kulcskérdéssé vált.
Öregedés jelensége
A különböző polimerfajták és eltérő felhasználási feltételek miatt eltérő az öregedési jelenségek és jellemzők. Például a mezőgazdasági műanyag fólia megváltoztatja a színét, törékennyé válik, és csökkenti az átlátszóságát, miután napfénynek és esőnek van kitéve; a repülési plexi hosszú távú használat után ezüst csíkokat hoz létre, és csökkenti az átlátszóságát; a gumitermékek veszítenek rugalmasságukból, megkeményednek, megrepednek, vagy puhává és ragadóssá válnak hosszú távú használat után; A festék hosszú távú használat után elveszíti fényét, púderét, buborékait és hámlását. Az öregedés jelensége a következő négy változásban foglalható össze:
1. Megjelenési változások
Foltok, foltok, ezüstcsíkok, repedések, fagy, púderezés, ragadósság, vetemedés, halszemek, ráncok, zsugorodás, perzselés, optikai torzulás és az optikai szín megváltozása.
2. A fizikai tulajdonságok változása
Beleértve az oldhatóság, a duzzadás, a reológiai tulajdonságok és a hidegállóság, a hőállóság, a víz- és légáteresztő képesség változásait.
3. A mechanikai tulajdonságok változása
Az olyan tulajdonságok változásai, mint a szakítószilárdság, hajlítószilárdság, nyírószilárdság, ütési szilárdság, relatív nyúlás és feszültség-lazítás.
4. Az elektromos tulajdonságok változása
Ilyen például a felületi ellenállás, a térfogati ellenállás, a dielektromos állandó és az elektromos áttörési szilárdság változása.
Öregedési tényezők
A polimer anyagok fizikai tulajdonságai szorosan összefüggenek kémiai szerkezetükkel és aggregátumszerkezetükkel. A kémiai szerkezet egy kovalens kötéssel összekapcsolt makromolekulák hosszú láncú szerkezete, az aggregált szerkezet pedig egy térbeli struktúra, amelyben sok makromolekula molekuláris erők hatására rendeződik és rakódik egymásra, például kristályos, amorf és kristály-amorf.
Az aggregált szerkezetet fenntartó intermolekuláris erők közé tartoznak az ionos kötési erők, a fémes kötési erők, a kovalens kötési erők és a van der Waals erők. A környezeti tényezők az intermolekuláris erők megváltozását, akár láncszakadást vagy bizonyos csoportok kiválását is okozhatják, ami végül tönkreteszi az anyag aggregált szerkezetét és megváltoztatja az anyag fizikai tulajdonságait. Általában két tényező befolyásolja a polimer anyagok öregedését: a belső tényezők és a külső tényezők.
Belső tényezők
1. A polimerek kémiai szerkezete
A polimerek öregedése szorosan összefügg saját kémiai szerkezetükkel. A kémiai szerkezet gyenge kötésű részeit könnyen befolyásolják a külső tényezők, és szabad gyökökké válnak. Ez a szabad gyök a szabad gyökös reakciók beindításának kiindulópontja.
2. Fizikai forma
A polimerek molekuláris kötéseinek egy része sorrendben van elrendezve, míg mások rendezetlenek. A rendezett molekuláris kötések kristályos területeket képezhetnek, a rendezetlenül elrendezett molekuláris kötések pedig amorf területeket. Sok polimer morfológiája nem egyenletes, hanem félig kristályos, kristályos és amorf területekkel egyaránt. Az öregedési reakció az amorf területről indul ki.
3. Sztereoszkópos szabályszerűség
A polimer sztereoszkópikus szabályossága szorosan összefügg a kristályosodásával. Általában a hagyományos polimereknek jobb az öregedésállósága, mint a véletlenszerű polimereknek.
4. Molekulatömeg és általános megoszlása
A polimer molekulatömegének nem sok köze van az öregedéshez, de a molekulatömeg eloszlása nagyban befolyásolja a polimer öregedési teljesítményét. Minél szélesebb az eloszlás, annál könnyebben öregszik, mert minél szélesebb az eloszlás, annál több a végcsoport, és annál könnyebben idézhet elő öregedési reakciókat.
5. Nyomokban fémszennyeződések és egyéb szennyeződések
A polimerek feldolgozása során fémekkel érintkeznek, és fémnyomok keveredhetnek bele, vagy néhány fémkatalizátor maradhat a polimerizáció során, ami befolyásolja az autooxidáció (azaz öregedés) beindulását.
Külső tényezők
1. A hőmérséklet hatása
A hőmérséklet emelkedésével a polimerláncok mozgása felerősödik. Ha a kémiai kötések disszociációs energiáját túllépik, az a polimerláncok termikus lebomlását vagy csoportleválást okoz. Jelenleg nagyszámú szakirodalmi jelentés létezik a polimer anyagok hődegradációjáról; amikor a hőmérséklet csökken, az anyag mechanikai tulajdonságai gyakran befolyásolják. A mechanikai tulajdonságokkal szorosan összefüggő kritikus hőmérsékleti pontok közé tartozik az üvegesedési átmeneti hőmérséklet T, a viszkózus előremenő hőmérséklet Tf és az olvadáspont Tm. Az anyag fizikai állapota üvegállapotra, nagy rugalmassági állapotra és viszkózus áramlási állapotra osztható.
2. A páratartalom hatása
A nedvesség polimer anyagokra gyakorolt hatása az anyagon lévő víz duzzadásának és oldódásának tulajdonítható, ami megváltoztatja a polimer anyag aggregált szerkezetét fenntartó intermolekuláris erőket, ezáltal tönkreteszi az anyag aggregált állapotát. Különösen a nem térhálósított amorf polimerek esetében rendkívül nyilvánvaló a nedvesség hatása, ami a polimer anyag megduzzadását vagy akár szétesését okozza az aggregált állapotban, ami rontja az anyag teljesítményét; kristályos műanyagok vagy szálak esetében a víz behatolási korlátozása miatt a nedvesség hatása nem túl nyilvánvaló.
3. Az oxigén hatása
A polimer anyagok öregedésének fő oka az oxigén. Az oxigén permeabilitása miatt a kristályos polimerek jobban ellenállnak az oxidációnak, mint az amorf polimerek. Az oxigén először megtámadja a polimerek fő láncának gyenge láncszemeit, például a kettős kötéseket, hidroxilcsoportokat, hidrogéncsoportokat vagy a tercier szénatomokon lévő atomokat, polimer peroxil-gyököket vagy peroxidokat képezve, majd a főlánc megszakadását okozza ezen a helyen. Súlyos esetekben a polimer molekulatömege jelentősen csökken, az üvegesedési hőmérséklet csökken, és a polimer ragadóssá válik. Bizonyos iniciátorok vagy átmenetifém elemek jelenlétében, amelyek könnyen szabad gyökökké bomlanak, hajlamosak az oxidációs reakció felerősödésére.
4. Fotóöregedés
A fényenergia és a disszociációs energia relatív nagyságától, valamint a polimer kémiai szerkezetének fényhullámokra való érzékenységétől függ, hogy a polimert fény éri-e, és a molekulalánc megszakad-e. Az ózonréteg és a földfelszíni légkör jelenléte miatt a földet érő napfény hullámhossz-tartománya 290 nm és 4300 nm között van. Csak az ultraibolya tartományban lévő fényhullámok fényhullámenergiája nagyobb, mint a kémiai kötés disszociációs energiája, ami a polimerek kémiai kötéseinek megszakadását okozza.
Például a 300-400 nm-es ultraibolya hullámhosszúságú karbonilcsoportokat és kettős kötéseket tartalmazó polimerek elnyelhetik, ami a makromolekuláris láncok megszakadását, a kémiai szerkezetek megváltozását és az anyagtulajdonságok romlását okozhatja; A polietilén-tereftalát erősen elnyeli a 280 nm-es ultraibolya sugarakat, és a bomlástermékek főként CO, H és CH; A csak CC kötéseket tartalmazó poliolefinek nem nyelték el az ultraibolya sugarakat, de kis mennyiségű szennyeződés, például karbonilcsoportok, telítetlen kötések, hidroperoxid csoportok, katalizátormaradékok, aromás szénhidrogének és átmeneti fémelemek jelenlétében elősegíthetik a fotooxidációt. poliolefinek reakciója.
5. A kémiai közegek hatása
A kémiai közegek csak akkor játszhatnak szerepet, ha behatolnak a polimer anyagok belsejébe. Ezek a hatások közé tartoznak a kovalens kötések és a másodlagos kötések. A kovalens kötések hatása láncszakadásban, térhálósodásban, addícióban vagy a polimerláncok ezen hatásainak kombinációjában nyilvánul meg. Ez egy visszafordíthatatlan kémiai folyamat; bár a másodlagos kötések kémiai közegekkel történő lebontása nem okoz változást a kémiai szerkezetben, az anyag aggregált szerkezete megváltozik, ami ennek megfelelő változást okoz fizikai tulajdonságaiban.
A fizikai változások, mint például a környezeti feszültségrepedés, az oldódási repedés és a lágyulás tipikus megnyilvánulásai a polimer anyagok kémiai közeges öregedésének.
Az oldódási repedés megszüntetésének módja az anyag belső feszültségének megszüntetése. Az anyag kialakítása utáni izzítás elősegíti az anyag belső feszültségének kiküszöbölését. Plasztifikációról van szó, amikor a folyékony közeg folyamatosan érintkezik a polimer anyaggal. A polimer és a kis molekulájú közeg közötti kölcsönhatás részben helyettesíti a polimerek közötti kölcsönhatást, így a polimer láncszakaszok könnyebben mozgathatók, ami az üvegesedési hőmérséklet csökkenésében, a szilárdság, keménység és rugalmassági modulus csökkenésében nyilvánul meg. az anyag, és a szakadási nyúlás növekedése.
6. Biológiai öregedés
Mivel a műanyag termékek szinte mindegyike különféle adalékanyagokat használ a feldolgozási folyamat során, gyakran a penész táplálékforrásává válnak. A penész növekedése során a műanyag felületén és belsejében felszívja a tápanyagokat, és micéliummá válik, ami egyben vezető is, így csökken a műanyag szigetelése, megváltozik a súlya, súlyos esetekben pedig hámlik. A penészesedés anyagcseretermékei szerves savakat és méreganyagokat tartalmaznak, amelyek a műanyag felületét ragacsossá, elszíneződővé, törékennyé teszik, és csökkentik a simaságát, és az ilyen penészes műanyagokkal tartósan érintkező embereknél is megbetegedést okoznak.
A poliszacharid természetes polimerek és módosított vegyületeik az általános műanyagokkal való keveréssel és módosítással lebomló eldobható fóliák, lapok, tartályok, habtermékek stb. Hulladékuk a természetes környezetben széles körben jelenlévő poliszacharid természetes polimer bontó enzimek, például amiláz segítségével fokozatosan kis molekulájú vegyületekké hidrolizálható, végül pedig szennyeződésmentes szén-dioxiddá és vízzé bomlik, visszakerülve a bioszférába. Ezen előnyök alapján a keményítő által képviselt poliszacharid természetes polimer vegyületek még mindig fontos összetevői a lebomló műanyagoknak.
BOTO GROUP KFT. több mint 20 éve különféle tesztelő berendezések professzionális gyártója.
Ha bármilyen kérdése van, üdvözöljük gyárunkban útmutatásért!