Պոլիմերային նյութերն այժմ լայնորեն օգտագործվում են բարձրորակ արտադրության, էլեկտրոնային տեղեկատվության, տրանսպորտի, շենքերի էներգախնայողության, օդատիեզերական, ազգային պաշտպանության և շատ այլ ոլորտներում՝ իրենց հիանալի հատկությունների, ինչպիսիք են թեթև քաշը, բարձր ամրությունը, ջերմաստիճանի դիմադրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը:Սա ոչ միայն ապահովում է շուկայի լայն տարածություն նոր պոլիմերային նյութերի արդյունաբերության համար, այլև ավելի բարձր պահանջներ է ներկայացնում դրա որակի կատարման, հուսալիության մակարդակի և երաշխիքային կարողությունների համար:
Հետևաբար, թե ինչպես առավելագույնի հասցնել պոլիմերային նյութական արտադրանքի գործառույթը՝ էներգախնայողության, ցածր ածխածնի և էկոլոգիական զարգացման սկզբունքին համապատասխան, ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն է դարձնում:Իսկ ծերացումը կարևոր գործոն է, որն ազդում է պոլիմերային նյութերի հուսալիության և ամրության վրա:
Հաջորդիվ կդիտարկենք, թե որն է պոլիմերային նյութերի ծերացումը, ծերացման տեսակները, ծերացումը պատճառող գործոնները, հակատարիքային հիմնական մեթոդները և հինգ ընդհանուր պլաստիկի հակատարիքային մեթոդները:
Ա. Պլաստիկ ծերացում
Պոլիմերային նյութերի կառուցվածքային բնութագրերը և ֆիզիկական վիճակը և դրանց արտաքին գործոնները, ինչպիսիք են ջերմությունը, լույսը, ջերմային թթվածինը, օզոնը, ջուրը, թթուն, ալկալիները, բակտերիաները և ֆերմենտները օգտագործման գործընթացում, դրանք ենթարկում են աշխատանքի արդյունավետության դեգրադացիայի կամ կորստի: կիրառման.
Սա ոչ միայն առաջացնում է ռեսուրսների վատնում, և կարող է նույնիսկ ավելի մեծ վթարների պատճառ դառնալ իր ֆունկցիոնալ ձախողման պատճառով, այլև դրա ծերացման հետևանքով առաջացած նյութի քայքայումը կարող է նաև աղտոտել շրջակա միջավայրը:
Օգտագործման գործընթացում պոլիմերային նյութերի ծերացումը ավելի հավանական է մեծ աղետների և անուղղելի կորուստների պատճառ դառնալ։
Հետևաբար, պոլիմերային նյութերի հակատարիքը դարձել է խնդիր, որը պետք է լուծի պոլիմերային արդյունաբերությունը։
Բ. Պոլիմերային նյութերի ծերացման տեսակները
Տարբեր պոլիմերային տեսակների և օգտագործման տարբեր պայմանների պատճառով տարբեր ծերացման երևույթներ և բնութագրեր կան:Ընդհանուր առմամբ, պոլիմերային նյութերի ծերացումը կարելի է դասակարգել հետևյալ չորս տեսակի փոփոխությունների.
01 Արտաքին տեսքի փոփոխություններ
Բծեր, բծեր, արծաթե գծեր, ճաքեր, ցրտահարություն, կավիճ, կպչունություն, աղավաղում, ձկան աչքեր, կնճռոտում, նեղացում, այրող, օպտիկական աղավաղում և օպտիկական գունային փոփոխություններ:
02 Ֆիզիկական հատկությունների փոփոխություններ
Ներառյալ լուծելիությունը, այտուցը, ռեոլոգիական հատկությունները և սառը դիմադրության փոփոխությունները, ջերմակայունությունը, ջրի թափանցելիությունը, օդաթափանցելիությունը և այլ հատկություններ:
03 Մեխանիկական հատկությունների փոփոխություններ
Փոփոխություններ առաձգական ուժի, ճկման ուժի, կտրվածքի ուժի, ազդեցության ուժի, հարաբերական երկարացման, լարվածության թուլացման և այլ հատկությունների փոփոխություններ:
04 Էլեկտրական հատկությունների փոփոխություններ
Օրինակ՝ մակերեսային դիմադրություն, ծավալային դիմադրություն, դիէլեկտրական հաստատուն, էլեկտրական խզման ուժ և այլ փոփոխություններ։
Գ. Պոլիմերային նյութերի ծերացման մանրադիտակային վերլուծություն
Պոլիմերները ջերմության կամ լույսի առկայության դեպքում ձևավորում են մոլեկուլների գրգռված վիճակներ, և երբ էներգիան բավականաչափ բարձր է, մոլեկուլային շղթաները կոտրվում են՝ ձևավորելով ազատ ռադիկալներ, որոնք կարող են շղթայական ռեակցիաներ ձևավորել պոլիմերում և շարունակել դեգրադացիան և կարող են նաև առաջացնել խաչաձև կապող.
Եթե շրջակա միջավայրում առկա է թթվածին կամ օզոն, առաջանում են նաև օքսիդացման մի շարք ռեակցիաներ՝ առաջացնելով հիդրոպերօքսիդներ (ROOH) և հետագայում քայքայվելով կարբոնիլ խմբերի։
Եթե պոլիմերում առկա են կատալիզատորի մետաղի մնացորդային իոններ, կամ եթե մշակման կամ օգտագործման ընթացքում ներմուծվում են մետաղական իոններ, ինչպիսիք են պղինձը, երկաթը, մանգանը և կոբալտը, ապա պոլիմերի օքսիդատիվ քայքայման ռեակցիան կարագանա:
D. Հիմնական մեթոդը բարելավելու հակատարիքային կատարումը
Ներկայումս պոլիմերային նյութերի հակատարիքային արդյունավետությունը բարելավելու և բարձրացնելու չորս հիմնական մեթոդ կա հետևյալ կերպ.
01 Ֆիզիկական պաշտպանություն (խտացում, ներկում, արտաքին շերտի խառնուրդ և այլն)
Պոլիմերային նյութերի ծերացումը, հատկապես ֆոտոօքսիդատիվ, սկսվում է նյութերի կամ արտադրանքի մակերևույթից, որն արտահայտվում է գունաթափումով, կավիճով, ճաքով, փայլի նվազումով և այլն, այնուհետև աստիճանաբար խորանում է դեպի ինտերիեր։Նիհար արտադրանքները ավելի շուտ են խափանում, քան հաստ արտադրանքները, ուստի արտադրանքի ծառայության ժամկետը կարող է երկարաձգվել արտադրանքը խտացնելով:
Ծերացմանը հակված ապրանքների համար մակերեսին կարող է կիրառվել կամ ծածկվել եղանակին դիմացկուն ծածկույթի շերտ, կամ արտադրանքի արտաքին շերտի վրա կարող է կիրառվել եղանակին դիմացկուն նյութի շերտ, որպեսզի պաշտպանիչ շերտը ամրացվի: արտադրանքի մակերեսը՝ ծերացման գործընթացը դանդաղեցնելու համար:
02 Մշակման տեխնոլոգիայի կատարելագործում
Շատ նյութեր սինթեզի կամ պատրաստման գործընթացում, կա նաև ծերացման խնդիր։Օրինակ՝ ջերմության ազդեցությունը պոլիմերացման ժամանակ, ջերմային և թթվածնի ծերացումը մշակման ժամանակ և այլն։ Հետևաբար, թթվածնի ազդեցությունը կարող է դանդաղեցնել՝ ավելացնելով օդազերծող սարք կամ վակուումային սարք՝ պոլիմերացման կամ մշակման ժամանակ։
Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը կարող է երաշխավորել միայն նյութի աշխատանքը գործարանում, և այս մեթոդը կարող է իրականացվել միայն նյութի պատրաստման աղբյուրից և չի կարող լուծել դրա ծերացման խնդիրը վերամշակման և օգտագործման ընթացքում:
03 Նյութերի կառուցվածքային նախագծում կամ ձևափոխում
Շատ մակրոմոլեկուլային նյութեր ունեն ծերացման խմբեր մոլեկուլային կառուցվածքում, ուստի նյութի մոլեկուլային կառուցվածքի նախագծման միջոցով ծերացող խմբերը չծերացող խմբերով փոխարինելը հաճախ կարող է լավ ազդեցություն ունենալ:
04 Հակատարիքային հավելումների ավելացում
Ներկայումս պոլիմերային նյութերի ծերացման դիմադրության բարելավման արդյունավետ միջոցը և ընդհանուր մեթոդը հակատարիքային հավելումների ավելացումն է, որոնք լայնորեն կիրառվում են ցածր գնի և գոյություն ունեցող արտադրական գործընթացը փոխելու կարիք չունենալու պատճառով:Այս հակատարիքային հավելումները ավելացնելու երկու հիմնական եղանակ կա.
Հակատարիքային հավելումները (փոշի կամ հեղուկ) և խեժը և այլ հումքները ուղղակիորեն խառնվում և խառնվում են արտամղման հատիկավորումից կամ ներարկման ձևավորումից հետո և այլն: Սա հավելման պարզ և հեշտ միջոց է, որը լայնորեն օգտագործվում է գնդիկավորելու և մեծ մասի կողմից: ներարկման ձուլման գործարաններ.
Հրապարակման ժամանակը՝ հոկտ-26-2022