Четыре правила борьбы со старением, которые вам необходимо знать при работе с машинами для экструзии пластика

Полимерные материалы в настоящее время широко используются во многих областях, таких как высокотехнологичное производство, электронная информация, транспорт, энергосбережение в зданиях, аэрокосмическая промышленность, национальная оборона и военная промышленность, благодаря своим превосходным свойствам, таким как малый вес, высокая прочность, термостойкость и коррозионная стойкость. Это не только обеспечивает широкое рыночное пространство для новой отрасли полимерных материалов, но и выдвигает более высокие требования к их качественным характеристикам, уровню надежности и гарантийным возможностям.

Поэтому все большую озабоченность вызывает вопрос, как максимизировать функцию полимерных материалов в соответствии с принципами энергосбережения, низкого уровня выбросов углерода и экологического развития. Старение является важным фактором надежности и долговечности полимерных материалов.
Далее мы рассмотрим, что такое старение полимеров, типы старения, факторы, его вызывающие, основные методы борьбы со старением и пять наиболее распространенных методов борьбы со старением.пластики.

I.Старение пластика
Структурные характеристики и физическое состояние полимерных материалов, а также их внешние факторы, такие как тепло, свет, тепловой кислород, озон, вода, кислота, щелочь, бактерии и ферменты в процессе использования, делают их подверженными ухудшению эксплуатационных характеристик или потере в процессе применения.
Это не только приводит к пустой трате ресурсов и еще большим авариям из-за их функционального отказа, но и разложение материалов, вызванное их старением, может также вызвать загрязнение окружающей среды. Старение полимерных материалов в процессе использования может привести к огромным катастрофам и непоправимому ущербу.
Поэтому борьба со старением полимерных материалов стала проблемой, которую приходится решать полимерной промышленности.

II. Виды старения полимеров
Из-за различных разновидностей полимеров и различных условий использования существуют различные явления и характеристики старения. В целом старение полимерных материалов можно разделить на следующие четыре типа изменений.

01 Изменения внешнего вида
Пятна, прожилки, серебрение, трещины, иней, меление, липкость, коробление, «рыбий глаз», сморщивание, усадка, обугливание, оптические искажения и изменения оптического цвета.

02 Изменения физических свойств
Изменения растворимости, набухания, реологических свойств, морозостойкости, термостойкости, водопроницаемости, воздухопроницаемости и т. д.

03 Изменения механических свойств
Изменения прочности на растяжение, изгиб, сдвиг, ударную вязкость, относительное удлинение, релаксация напряжений и т. д.

04 Изменения электрических свойств
Такие как изменения поверхностного сопротивления, объемного сопротивления, диэлектрической проницаемости, электрической прочности на пробой и т. д.

III. Микроскопический анализ старения полимерных материалов
Полимеры образуют возбужденные молекулы под действием тепла или света. Когда энергия достаточно высока, молекулярные цепи разрываются, образуя свободные радикалы, которые могут образовывать цепные реакции внутри полимера и продолжать вызывать деградацию, а также могут вызывать сшивание.
Если в окружающей среде присутствует кислород или озон, также происходит ряд окислительных реакций с образованием гидропероксидов (ROOH) и дальнейшим разложением на карбонильные группы.
Если в полимере присутствуют остаточные ионы каталитического металла или если в процессе переработки или использования в него попадают ионы таких металлов, как медь, железо, марганец и кобальт, это ускорит окислительную деградацию полимера.

IV.Основные методы улучшения антивозрастных показателей

В настоящее время основными методами улучшения и повышения антистареющих свойств полимерных материалов являются следующие четыре.

01 Физическая защита (утолщение, покраска, компаундирование внешнего слоя и т. д.)
Старение полимерных материалов, особенно фотоокислительное старение, сначала начинается с поверхности материала или изделия, проявляясь в виде изменения цвета, меления, растрескивания, потери блеска и т. д., а затем постепенно проникает глубже внутрь. Тонкие изделия чаще выходят из строя раньше, чем толстые, поэтому срок службы изделия можно продлить, утолщая его.
Для изделий, склонных к старению, на поверхность можно нанести атмосферостойкое покрытие или ламинировать наружный слой изделия атмосферостойким материалом, тем самым прикрепив защитный слой к поверхности изделия и тем самым замедлив процесс старения.

02 Улучшенная обработка
Многие материалы также страдают от проблем старения в процессе синтеза или приготовления. Например, влияние тепла во время полимеризации, термическое и кислородное старение во время обработки и т. д. Тогда, соответственно, влияние кислорода можно смягчить, добавив деаэрирующие устройства или устройства для откачки во время полимеризации или обработки.
Однако этот метод может гарантировать эксплуатационные характеристики материала только на заводе, может быть реализован только на месте заготовки материала и не может решить проблему его старения в процессе переработки и использования.

03 Проектирование конструкций или модификация материалов
В молекулярной структуре многих полимерных материалов имеются группы, склонные к старению, поэтому разработка молекулярной структуры материала с заменой групп, склонных к старению, на группы, не подверженные старению, часто может дать хороший эффект.

04 Добавление антивозрастных добавок
В настоящее время эффективным и распространенным способом повышения стойкости полимерных материалов к старению является добавление антивозрастных добавок, которые широко используются из-за их низкой стоимости и того, что они не требуют изменения существующих производственных процессов. Эти антивозрастные добавки могут быть добавлены двумя основными способами.

Добавка, препятствующая старению (порошок или жидкость), смешивается непосредственно со смолой и другим сырьем, а затем экструдируется и гранулируется или впрыскивается и т. д. Это простой и легкий метод добавления, который широко используется на предприятиях по гранулированию и литью под давлением.