Material polimeroen ezagutza partekatzea

1. Material polimerikoen zahartze mota

Material polimerikoak prozesatzeko, biltegiratzeko eta erabiltzeko prozesuan, barneko eta kanpoko faktoreen ekintza integralaren ondorioz, bere propietateak pixkanaka hondatzen dira, eta, beraz, erabilera-balioaren azken galera, fenomeno hau polimero-materialen zahartzeari dagokio.

Horrek baliabideak xahutzeaz gain, istripu handiagoak ere eragiten ditu bere hutsegite funtzionalaren ondorioz, eta zahartzearen ondoriozko materialen deskonposizioak ingurumena kutsa dezake.

Polimero-barietate desberdinak eta erabilera-baldintza desberdinak direla eta, zahartze-fenomeno eta ezaugarri desberdinak daude.Oro har, material polimeroen zahartzea lau aldaketa mota hauetan sailka daiteke:

Itxura aldaketak

Orbanak, orbanak, zilarrezko lerroak, pitzadurak, izozteak, hautsak, iletasuna, deformazioa, arrain begia, zimurrak, uzkurdura, erretzea, distortsio optikoa eta kolore optikoaren aldaketak daude.

Propietate fisikoen aldaketak

Disolbagarritasuna, hantura, propietate erreologikoak eta hotzaren erresistentzia, beroarekiko erresistentzia, uraren iragazkortasuna, airearen iragazkortasuna eta aldaketaren beste propietate batzuk barne.

Propietate mekanikoen aldaketak

Trakzio erresistentzia, tolestura erresistentzia, ebakidura erresistentzia, talkaren indarra, luzapen erlatiboa, tentsioaren erlaxazioa, etab.

Propietate elektrikoen aldaketak

Hala nola, gainazaleko erresistentzia, bolumen erresistentzia, konstante dielektrikoa, matxura elektrikoaren indarra aldaketak.

2. Material polimeroen zahartzea eragiten duten faktoreak

Polimeroen prozesamenduan, erabilera-prozesuak beroa, oxigenoa, ura, argia, mikroorganismoa eta ingurumen-faktoreek eragina izango dutelako, hala nola, bere konposizio kimikoaren eta egituraren konbinazio ertain kimikoen konbinazioak aldaketa batzuk sor ditzakete, dagozkion propietate fisiko txarrak, hala nola. ilea gogorra, hauskorra, itsaskorra, kolorea aldatzea, indarra galtzea eta abar bezala, aldaketa horiei eta fenomenoari zahartzea deitzen zaio.

Beroaren edo argiaren eraginez polimero altuak molekula kitzikatuak sortuko ditu, energia nahikoa altua denean, kate molekularra hautsi egingo da erradikal askeak sortzeko, erradikal askeek polimeroaren barnean kate-erreakzio bat sor dezakete, degradazioa eragiten jarraitu dezakete, baita ere eragin dezakete. gurutzaketa.

Ingurunean oxigenoa edo ozonoa badago, oxidazio-erreakzio sorta bat eragin daiteke hidroperoxidoak (ROOH) sortzeko, eta horiek karbonilo taldeetan gehiago deskonposa daitezke.

Polimeroan katalizatzaile metaliko ioiak badaude, edo prozesatzen eta erabiltzerakoan polimeroan kobrea, burdina, manganesoa eta kobaltoa bezalako metal ioiak sartzen badira, polimeroaren oxidazio-degradazio-erreakzioa azkartu egingo da.

3. Material polimerikoen zahartzearen aurkako metodoak

Gaur egun, polimeroen materialen zahartzearen aurkako propietateak hobetzeko eta hobetzeko metodo nagusiak hauek dira:

Material polimeroen zahartzea, batez ere fotooxigenoaren zahartzea, materialaren edo produktuaren gainazaletik abiatzen da lehenik, kolorea, hautsa, pitzadura, distira gainbehera eta, ondoren, pixkanaka barrurantz.

Produktu meheek litekeena da produktu lodiak baino lehenago huts egitea; beraz, produktuen bizitza iraupena luzatu daiteke produktuak lodituz.

Zahartze errazeko produktuetarako, gainazalean estali daiteke edo eguraldi oneko erresistentzia estaldura geruza batekin estali daiteke, edo produktuaren geruza konposatuaren kanpoko geruza eguraldi ona erresistentzia materialarekin, produktuaren gainazala geruza bati erantsita egon dadin. babes-geruza, zahartze-prozesua atzeratzeko.

Sintesi edo prestaketa prozesuan, material askok zahartzearen arazoa ere badute.Adibidez, beroaren eragina polimerizazio prozesuan, oxigeno termikoaren zahartzea prozesatzeko prozesuan eta abar.Horren arabera, oxigenoaren eragina arin daiteke polimerizazio- edo prozesatzeko prozesuan desoxigenazio-gailuak edo hustuketa-gailuak gehituz.

Hala ere, metodo honek materialaren errendimendua fabrikan bermatu dezake, eta metodo hau materiala prestatzeko iturritik bakarrik inplementatu daiteke, birprozesatzeko eta erabiltzeko prozesuan zahartze-arazoa konpondu ezinik.

Material polimero askoren egitura molekularrean zahartzen oso errazak diren taldeak daude, beraz, materialen egitura molekularraren diseinuaren bidez, zahartzen errazak ez diren taldeak zahartzen errazak diren taldeekin ordezkatzeak eragin ona izan dezake askotan.

Edo polimeroaren kate molekularra zahartzearen aurkako efektua duten talde edo egitura funtzionalak sartzea txertatze edo kopolimerizazio metodoaren bidez, materiala bera zahartzearen aurkako funtzio bikainaz hornituz, ikertzaileek sarritan erabiltzen duten metodoa ere bada, baina kostua handia da, eta ezin du eskala handiko ekoizpena eta aplikazioa lortu.

Gaur egun, polimero materialen zahartzearen erresistentzia hobetzeko modu eraginkorra eta ohiko metodoa zahartzearen aurkako gehigarriak gehitzea da, oso erabilia dena kostu baxuagatik eta lehendik dagoen ekoizpen prozesua aldatu beharrik ez duelako.Zahartzearen aurkako gehigarri hauek gehitzeko bi modu nagusi daude:

Gehigarrien gehikuntza zuzena: zahartzearen aurkako gehigarriak (hautsa edo likidoa) eta erretxina eta beste lehengai batzuk zuzenean nahastu eta nahasten dira estrusio-granulazioa edo injekzio-moldeaketa ondoren, etab. Bere sinpletasuna dela eta, gehitzeko modu hau oso erabilia da ponpaketa eta hainbatetan. injekzio-lantegiak.

Zahartzearen aurkako masterbatch gehitzeko metodoa: produktuaren kalitatea eta kalitatearen egonkortasuna eskakizun handiagoak dituzten fabrikatzaileetan, ohikoagoa da zahartzearen aurkako masterbatch gehitzea ekoizpenean.

Zahartzearen aurkako masterbatch erretxina egokia da garraiolari gisa, zahartzearen aurkako gehigarri eraginkor ugarirekin nahastuta, gero torloju bikoitzeko extruder ko-estrusio-granulazio bidez, bere aplikazio abantailak zahartzearen aurkako gehigarrietan datza masterbatch-en lehen tresnak prestatzeko prozesuan. Sakabanatuta, materiala prozesatzeko prozesuan hain berandu, zahartzearen aurkako agenteek bigarren mailako sakabanaketa lortzen dute, polimerozko materialaren matrizean osagarrien sakabanaketa uniformea ​​lortzeko, produktuaren egonkortasunaren kalitatea bermatzeko ez ezik, saihesteko ere. hautsaren kutsadura ekoizpenean zehar, ekoizpena berdeagoa eta ingurumena babesteko.