Polimerik malzemelerin yaşlanması

Polimerik malzemeler endüstride kaplama ve bütün parçalar şeklinde yaygın olarak kullanılmaktadır. atıfta bulunurlar katı elektrik yalıtım malzemeleri... Pek çok polimer çeşidi geliştirilmiştir, ancak bunların tümü, dayanıklılıklarını, görünümlerini ve güçlerini azaltan istenmeyen eskime süreçlerinden muzdariptir. Yaşlanma, polimerik malzemelerin yapısını ve kimyasal bileşimini değiştirir.

Polimerlerin yaşlanması, çeşitli faktörlerin bir sonucu olarak ortaya çıkabilir:

• ışık (ultraviyole radyasyon);

• hava (ozon ve oksijen);

• sıcaklık (yüksek veya düşük ve farklılıkları);

• nem;

• mekanik yükler (aşınma, sıkıştırma ve çekme, orta basınç);

• agresif ortamlara maruz kalma (asitler ve bazlar);

• mikroorganizmalara maruz kalma;

• Yukarıdaki faktörlerin birçoğunun etkisinden.

Polimerler yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerdir ve yaşlanma mekanizmaları esas olarak makromoleküler zincirlerin yıkım sürecinden kaynaklanmaktadır.

İki tür yıkım vardır - kaotik ve zincirleme.Rastgele yıkım durumunda, makromoleküllerin parçalanması ve moleküler ağırlığı azaltılmış kararlı bileşiklerin oluşumu, rastgele bir yasaya göre gerçekleşir. Bu mekanizmaya göre, polimerlerin kimyasal yıkımı asitlerin, bazların ve reaktiflerin etkisinden kaynaklanmaktadır.

Zincirin yok edilmesi, belirli işlemlere göre moleküllerin çeşitli parçalanma hareketlerine yol açar, bu tür polimer yaşlanma mekanizması genellikle yüksek enerjinin (sıcaklık, ışık ve radyasyon) etkisiyle tetiklenir.

Polimerlerin yaşlanma probleminin incelenmesi, sırasıyla doğalarının ve yapılarının farklı olması, moleküler zincirlerin yıkım işlemlerinin farklı olması nedeniyle karmaşıktır. Yaşlanmaya neden olan çevresel koşulların çok faktörlü muhasebesi için de herhangi bir yöntem yoktur.

Polimer malzemelerin yaşlanmaya karşı direncini karakterize eden kriterler olarak, çalışma kavramları (ürünün hizmet verebilirliğini garanti eden polimer özelliklerinin korunması) ve çalışma özelliklerinin korunma süresi kullanılır.

Polimerleri eskimeye karşı korumanın 3 yöntemi vardır:

1) aktif koruma,

2) pasif koruma,

3) birleştirilmiş.

Polimerlerin aktif korunması, yaşlanma faktörlerinin etkisinin azaltılması anlamına gelir. Pasif yöntemler, stabilizatör katkı maddeleri, serbest radikal süpürücüler, aktif yaşlanma ürünlerinin temizleyicileri, ışık stabilizatörleri, antioksidanlar, antiozonantlar, alev geciktiriciler, antiradikaller, mekanik stres altında antiradyasyon ajanları, korozyon inhibitörleri ve stabilizasyonlu biyositler kullanarak polimerlerin stabilitesini arttırmanın çeşitli yollarını içerir. Özellikler.Ayrıca bazik polimer malzemeye göre eskimeye karşı daha dirençli olan koruyucu kaplamalar kullanılmaktadır.

Polimerlerin en basit ışık stabilizatörleri demir oksit (%1'e kadar içerik), karbon siyahı, ftalosiyanin (%0,1'e kadar) ve nikel kompleks bileşikleridir.

Antioksidan stabilizatörler iki tiptir: hidroperoksitlerin ayrışmasını önlemek ve oksidatif kimyasal reaksiyonlar zincirini kırmak.

Yıkımı durduran antioksidanlar arasında fenolik ve amin tipi antioksidanların yanı sıra merkaptanlar, sülfürler ve tiyofosfatlar izole edilebilir. Her iki tür antioksidanın polimere dahil edilmesi, yaşlanma karşıtı etkiyi arttırır.

Genellikle polimer malzeme üreticileri çeşitli tipte stabilizatörler de üretirler.Aşağıdaki malzemeler yabancı hammadde üreticilerinden ayırt edilebilir: Arkema, Fransa (Termolit), Baerlocher, Almanya (CaZn, Pb, CaOrg, Sn, BaZn bazlı stabilizatörler) , Chemtura, ABD (alev geciktirici HBCD, Firemaster, PVC stabilizatörler Mark, Lowilite, inhibitörler Naugard 300-E, antioksidanlar Alkanox, Anox, Weston), Ciba, İsviçre (antioksidan IRGANOX, stabilizatör IRGAFOS), Alman şirketi Ika'nın PVC stabilizatörleri, vesaire.