Charakterystyka strukturalna i stan fizyczny materiałów polimerowych oraz czynniki zewnętrzne, takie jak ciepło, światło, tlen termiczny, ozon, woda, kwas, zasady, bakterie i enzymy, na które są one narażone w procesie użytkowania, powodują spadek ich wydajności lub utratę proces aplikacji, taki jak żółknięcie, zmniejszenie względnej masy cząsteczkowej, pękanie powierzchni produktów, utrata połysku, a poważniejsze jest to, że właściwości mechaniczne, takie jak udarność, wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie, są znacznie zmniejszone, a nawet tracą swoje zastosowanie wartość. Zjawisko to nazywane jest w skrócie starzeniem się.
Starzenie się może zachodzić na wszystkich etapach syntezy, przechowywania, przetwarzania i końcowego zastosowania materiałów polimerowych, co może prowadzić do końca żywotności materiałów i powstania dużej ilości odpadów, a w efekcie wielkiego marnotrawienia zasobów i poważnego zanieczyszczenia środowiska .
Klasyfikacja starzenia materiałów polimerowych
Ogólnie rzecz biorąc, starzenie się materiałów polimerowych można podzielić na cztery rodzaje zmian:
(1) Zmiany w wyglądzie. Takie jak plamy, plamy, srebrne linie, pęknięcia itp.
(2) Zmiany właściwości fizycznych. Takie jak zmiany jakości, rozmiaru, odporności na ciepło, odporności na zimno i inne wskaźniki wydajności.
(3) Zmiany właściwości mechanicznych. Takie jak zmiany właściwości rozciągających, zginających i ściskających.
(4) Zmiany właściwości elektrycznych. Takie jak rezystancja izolacji, straty dielektryczne, napięcie przebicia itp.
Materiały polimerowe i ich produkty odgrywają bardzo ważną rolę w zastosowaniach praktycznych. Kiedy wystąpią starzenie się i awarie w użytkowaniu, nieuchronnie spowoduje to straty ekonomiczne, a nawet szkody dla środowiska, obrażenia ciała i wypadki śmiertelne itp.
Dlatego konieczna jest wymiana produktów z materiałów polimerowych przed starzeniem się i awarią. W zasadach oszczędzania energii, niskoemisyjnego i ekologicznego rozwoju, a także maksymalizacji funkcji produktów polimerowych, coraz większą uwagę zwraca się na niezawodność i trwałość materiałów.
Starzenie się nylonu
PA6 i PA66 mają zalety lekkości, wysokiej wytrzymałości, dobrej izolacji elektrycznej i izolacji termicznej i są szeroko stosowane w przemyśle elektronicznym, takim jak maszyny elektryczne lub obudowy narzędzi elektrycznych, części do tuningu urządzeń elektrycznych, obudowy maszyn, łopatki silników samochodowych itp.
Jednakże, jako podstawowy surowiec do urządzeń elektronicznych, wymaga się, aby nie tylko utrzymywana była dobra wytrzymałość mechaniczna, ale także wygląd i kolor produktów nie powinny zbytnio zmieniać się po starzeniu, zwłaszcza niektóre jasne produkty nylonowe o ścisłych wymagania dotyczące wyglądu, w przeciwnym razie wydajność produktów elektronicznych zostanie zmniejszona i będzie to miało wpływ na normalne użytkowanie urządzeń.
Materiały PA6 i PA66 stosowane jako wewnętrzne urządzenia elektroniczne będą podczas rzeczywistego użytkowania narażone na wysoką lokalną temperaturę, dlatego długotrwały efekt termiczny jest jednym z ważnych czynników powodujących starzenie się PA6 i PA66; W rzeczywistym środowisku i warunkach użytkowania tlen w większości przypadków będzie brał udział w procesie starzenia nylonu, a wspólne działanie ciepła i tlenu znacznie przyspieszy proces starzenia. Dlatego konieczne jest podjęcie działań przeciwstarzeniowych dla PA6 i PA66.
Metoda przeciwstarzeniowa wzmocnionego nylonu
Stwierdzono, że dodatek przeciwutleniaczy i modyfikacja mieszania może poprawić odporność materiałów PA na starzenie termiczne i znacznie wydłużyć żywotność materiałów.
Powszechnie stosowany wzmocniony nylon zawiera termiczny stabilizator tlenu, w tym stabilizator miedzi, przeciwutleniacz aminowy i fenolowy z zawadą przestrzenną, środek rozkładający wodoronadtlenek itp.
According to some data and a large number of experiments, the anti-aging effects of different antioxidant systems are as follows: copper salt antioxidant>1098+626 antioxidant system>1098 antioxidant system>1010+626 system antyoksydacyjny. Sadza ma dobry pochłaniacz ultrafioletu, więc nylon wzmocniony czarnym materiałem jest bardziej odporny na starzenie niż inne materiały nylonowe wzmocnione kolorem.
Stwierdzono, że elastomer POE-g-MAH może w pewnym stopniu oprzeć się starzeniu termicznemu w wzmocnionym systemie PA6. Połączenie przeciwutleniacza 1098 i przeciwutleniacza fosforynowego 626 działa synergistycznie w systemie PA6.
Przeciwutleniacz w postaci soli miedzi, przeciwutleniacz 1098 i ich złożone przeciwutleniacze są wysoce skutecznymi przeciwutleniaczami układu żywicy PA6. Przeciwutleniacz będący solą miedzi ma bardziej oczywiste działanie przeciwstarzeniowe w przypadku wzmocnionego układu PA6. System mieszania przeciwutleniacza 1010 ma ograniczone działanie przeciwstarzeniowe na żywicę PA6. Wzmocniony przeciwutleniacz z nylonu i soli miedzi oraz kompozytowy materiał PA6 wzmocniony przeciwutleniaczem 1098 mogą spełniać wymagania materiału dotyczące starzenia termicznego i utleniania.