Vi hører ofte om antioksidanter når vi kommer i kontakt med plast eller andre polymermaterialer. Kanskje jeg også forstår at formålet med å legge til antioksidanter er å motstå oksidasjon og aldring, men de fleste av vennene mine forstår kanskje ikke mekanismen. La oss i dag lære sammen om årsaker, mekanismer og løsning av aldring av polymermateriale.
Så for det første må vi forstå hva oksidasjon er?
Profesjonell forklaring:Oksidasjon, i smal forstand, refererer til den kjemiske reaksjonen mellom oksygen og andre materialelementer, og er også en viktig kjemisk enhetsprosess. Stort sett refererer oksidasjon til prosessen med et stoff som mister elektroner (øker oksidasjonsnummeret).
Enkelt sagt:Fenomener som gulning, aldring, herding, sprøhet, mykgjøring, sløvhet, rusting, etc. forårsaket av eksponering for vind, sol, regn, oksygen i luften, vann og vind erosjon kan grovt klassifiseres som oksidasjon.
Det beste eksemplet er fenomenet med et skiver eple som gradvis blir gult etter å ha blitt utsatt for luft i en periode.
Faktisk vil ikke bare epler oksidere, men huden vår vil også oksidere. Plastprodukter og høye molekylære polymerer vil også oksidere og alder!
Aldring er en universell prosess i naturen, og den vanligste rundt oss er prosessen med liv fra fødsel, vekst og aldring, som er den mest typiske aldringsprosessen.
Rusting av metallmaterialer er også en form for aldring, fra skinnende gjenstander til rustflekker, til de mister sin praktiske verdi.
Tilsvarende i prosessering og bruk av polymermaterialer, på grunn av de omfattende effektene av miljøfaktorer som varme, oksygen, vann, lys, mikroorganismer og kjemiske medier, vil den kjemiske sammensetningen og strukturen til polymermaterialer gjennomgå en rekke endringer, og deres fysiske egenskap Disse endringene og fenomenene kalles aldring.
1, hva er ulempene med aldring av molekylær polymer?
1. Reduser mekanisk ytelse
2. Fading
3. Reduser åpenhet
4. Gul og aldring
5. Sprekker
6. Lukt (alkoholer, aldehyder, ketoner)
2, hvilke faktorer forårsaker aldring av polymer?
1. Strukturen til polymerer: strukturer med ustabile dobbeltbindinger og benzenringer kan lett føre til nedbrytning av polymer og gulning
2. Restforstyrrelser i polymersyntese: Peroksider, metallioner som fører til nedbrytning av polymer, gulning
3. Oksygen (luft): Tilstedeværelsen av oksygen og ozon forårsaker nedbrytning av polymerer
4. Energi: Mekanisk stress, varme, ultrafiolett stråling
5. Luftforurensning: NOX, SOX.
6. Vann og fuktighet: kan forårsake ekstraksjon, oppløsning og nedbør. Organismer: Forringelse forårsaket av biologiske enzymer
3, Spore grunnårsaken og fordype seg i mekanismen for aldring av polymer:
Hvorfor eldes det? (Aldringsmekanisme)
Under virkning av varme eller lys vil polymermolekyler danne eksiterte tilstander. Når energien er høy nok, vil molekylkjedene bryte og danne frie radikaler. Frie radikaler kan danne kjedereaksjoner inne i polymeren, fortsette å forårsake nedbrytning og kan også forårsake tverrbinding.
Hovedskyldig: Free Radical R ·
Hvis det er oksygen eller ozon i miljøet, kan det også indusere en serie oksidasjonsreaksjoner, danne hydrogenperoksyd (ROOH) og ytterligere dekomponere i karbonylgrupper.
Hvis det er gjenværende katalysatormetallioner i polymeren, eller hvis metallioner som kobber, jern, mangan, kobolt introduseres under prosessering eller bruk, vil det akselerere den oksidative nedbrytningsreaksjonen til polymeren.
Så for å forhindre aldring av polymer, er det viktig å legge til antioksidanter for å isolere lys og varme!
