고분자 재료 지식 공유

1. 고분자 재료의 에이징 타입

가공, 저장 및 사용 과정에서 폴리머 재료는 내부 및 외부 요인의 종합적인 작용으로 인해 그 특성이 점차 저하되어 최종 사용 가치 손실, 이러한 현상은 폴리머 재료의 노화에 속합니다.

이는 자원낭비를 야기할 뿐만 아니라 기능불량으로 인한 더 큰 사고로 이어지며, 노후화에 따른 재료의 분해로 환경오염을 일으키기도 합니다.

폴리머 종류와 사용 조건이 다르기 때문에 노화 현상과 특성이 다릅니다.일반적으로 고분자 재료의 노화는 다음과 같은 네 가지 유형의 변화로 분류할 수 있습니다.

외모의 변화

얼룩, 얼룩, 은색 선, 균열, 서리, 가루, 털이, 뒤틀림, 어안 렌즈, 주름, 수축, 연소, 시각적 왜곡 및 시각적 색상의 변화가 있습니다.

물리적 특성의 변화

용해도, 팽윤성, 유변학적 특성 및 내한성, 내열성, 투수성, 공기 투과성 및 기타 변화 특성을 포함합니다.

기계적 성질의 변화

인장강도, 굽힘강도, 전단강도, 충격강도, 상대신율, 응력완화 등

전기적 특성의 변화

표면 저항, 체적 저항, 유전 상수, 전기 파괴 강도와 같은 변화.

2. 고분자 재료의 노화를 유발하는 요인

고분자 가공에서 사용 공정은 열, 산소, 물, 빛, 미생물 및 화학적 조성과 구조의 화학 매체 조합과 같은 환경 요인의 영향을 받아 일련의 변화, 그에 상응하는 나쁜 물리적 특성을 생성할 수 있습니다. 모발이 딱딱하고, 부서지기 쉽고, 끈적거리고, 변색되고, 힘이 빠지고, 이러한 변화와 현상을 노화라고 합니다.

열이나 빛의 영향을 받는 고분자는 들뜬 분자를 형성하고, 에너지가 충분히 높으면 분자 사슬이 끊어져 자유 라디칼을 형성하고, 자유 라디칼은 고분자 내부에서 연쇄 반응을 형성하고 계속 분해를 일으키며 원인이 될 수 있습니다. 가교.

환경에 산소나 오존이 존재하면 일련의 산화 반응이 유도되어 하이드로퍼옥사이드(ROOH)를 형성할 수 있으며, 이는 다시 카보닐 그룹으로 분해될 수 있습니다.

폴리머에 잔류 촉매 금속 이온이 있거나 가공 및 사용 중에 구리, 철, 망간 및 코발트와 같은 금속 이온이 폴리머에 도입되면 폴리머의 산화 분해 반응이 가속화됩니다.

3. 고분자 재료의 노화 방지 방법

현재 폴리머 재료의 노화 방지 특성을 개선하고 향상시키는 주요 방법은 다음과 같습니다.

고분자 재료의 노화, 특히 광산소 노화는 먼저 재료나 제품의 표면에서 시작하여 변색, 가루, 갈라짐, 광택 저하 등으로 나타나며 점차 내부로 진행됩니다.

얇은 제품은 두꺼운 제품보다 일찍 고장날 가능성이 높으므로 제품을 두껍게 하여 제품의 수명을 연장할 수 있습니다.

노화되기 쉬운 제품의 경우 표면에 코팅하거나 우수한 내후성 코팅 층으로 코팅하거나 우수한 내후성 재료의 제품 복합 층의 외부 층에 코팅하여 제품 표면이 층에 부착되도록 할 수 있습니다. 노화 과정을 지연시키기 위해 보호 층의.

합성 또는 준비 과정에서 많은 재료도 노화 문제가 있습니다.예를 들어 중합 공정에서 열의 영향, 가공 공정에서 열적 산소 노화 등이 있습니다.따라서 중합 또는 가공 공정에서 탈산소 장치 또는 진공 장치를 추가하여 산소의 영향을 완화할 수 있습니다.

그러나 이 방법은 공장에서 재료의 성능을 보장할 수 있을 뿐이며, 재료 준비 소스에서만 구현할 수 있으므로 재가공 및 사용 과정에서 노화 문제를 해결할 수 없습니다.

많은 폴리머 재료의 분자 구조에는 매우 노화되기 쉬운 그룹이 있으므로 재료의 분자 구조 설계를 통해 쉽게 노화되지 않는 그룹을 노화하기 쉬운 그룹으로 대체하면 종종 좋은 효과를 낼 수 있습니다.

또는 그래프팅(grafting) 또는 공중합(copolymerization) 방법에 의해 고분자 분자 사슬에 항노화 효과가 있는 관능기 또는 구조를 도입하여 재료 자체에 우수한 항노화 기능을 부여하는 방법도 연구자들이 많이 사용하는 방법이지만 비용이 많이 들고, 대규모 생산 및 응용을 달성할 수 없습니다.

현재 폴리머 재료의 내노화성을 향상시키는 효과적인 방법과 일반적인 방법은 노화 방지 첨가제를 추가하는 것인데, 이는 비용이 저렴하고 기존 생산 공정을 변경할 필요가 없기 때문에 널리 사용됩니다.이러한 노화 방지 첨가제를 추가하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

첨가제 직접 첨가 : 노화 방지 첨가제 (분말 또는 액체)와 수지 및 기타 원료는 압출 과립 또는 사출 성형 등 후에 직접 혼합 및 교반됩니다. 단순성 때문에 이러한 추가 방법은 많은 펌핑 및 사출 성형 공장.

노화 방지 마스터 배치 추가 방법: 제품 품질 및 품질 안정성에 대한 요구 사항이 더 높은 제조업체에서는 생산 시 노화 방지 마스터 배치를 추가하는 것이 더 일반적입니다.

노화 방지 마스터 배치는 캐리어로 적합한 수지이며 다양한 효과적인 노화 방지 첨가제와 혼합된 다음 이축 압출기 공압출 과립화를 통해 적용 이점은 마스터 배치를 먼저 준비하는 과정에서 노화 방지 첨가제에 있습니다 구현 재료 가공 과정에서 분산되어 노화 방지제가 2 차 분산을 얻습니다. 폴리머 재료 매트릭스에서 보조제를 균일하게 분산시키는 목적을 달성하기 위해 제품 안정성의 품질을 보장할 뿐만 아니라 생산 중 먼지 오염으로 인해 생산이 더욱 친환경적이고 환경 보호됩니다.