Plastik veya diğer polimer malzemelerle temas ettiğimizde sık sık antioksidanlar duyarız. Belki de antioksidan eklemenin amacının oksidasyona ve yaşlanmaya direnmek olduğunu da anlıyorum, ancak arkadaşlarımın çoğu mekanizmayı anlamayabilir. Bugün, polimer malzeme yaşlanmasının nedenleri, mekanizmaları ve çözümleri hakkında birlikte öğrenelim.
Yani, her şeyden önce, oksidasyonun ne olduğunu anlamamız gerekiyor?
Profesyonel Açıklama:Oksidasyon, dar bir anlamda, oksijen ve diğer malzeme elementleri arasındaki kimyasal reaksiyonu ifade eder ve aynı zamanda önemli bir kimyasal birim işlemidir. Genel olarak konuşursak, oksidasyon, bir madde kaybeden elektronların (artan oksidasyon sayısı) sürecini ifade eder.
Basitçe söylemek gerekirse:Sararma, yaşlanma, sertleştirme, kırılganlık, yumuşatma, donukluk, paslanma vb. Gibi fenomenler, rüzgar, güneş, yağmur, havada oksijen, su ve rüzgar erozyonuna maruz kalmanın neden olduğu vb. Kabaca oksidasyon olarak sınıflandırılabilir.
En iyi örnek, bir süre havaya maruz kaldıktan sonra dilimlenmiş bir elma olgusu yavaş yavaş sarar.
Aslında, sadece elmalar oksitlenmeyecek, aynı zamanda cildimiz de oksitlenecektir. Plastik ürünler ve yüksek moleküler polimerler de oksitlenecek ve yaşlanacak!
Yaşlanma doğada evrensel bir süreçtir ve çevremizdeki en yaygın süreç, en tipik yaşlanma süreci olan doğum, büyüme ve yaşlanma sürecidir.
Metal malzemelerin paslanması aynı zamanda parlak nesnelerden pas lekelerine kadar bir yaşlanma şeklidir.
Benzer şekilde, polimer malzemelerin işlenmesinde ve kullanımında, ısı, oksijen, su, ışık, mikroorganizmalar ve kimyasal ortamlar gibi çevresel faktörlerin kapsamlı etkileri nedeniyle, polimer malzemelerinin kimyasal bileşimi ve yapısı bir dizi değişiklik geçirecektir ve bunların fiziksel özellikleri de sertleşecek, sopa, disolasyon ve güç kaybı gibi güçlenecektir. Bu değişikliklere ve fenomenlere yaşlanma denir.
1, moleküler polimer yaşlanmasının dezavantajları nelerdir?
1. Mekanik performansı azaltın
2. solma
3. Şeffaflığı azaltın
4. Sararıklık ve yaşlanma
5. Çatlama
6. Koku (Alkoller, Aldehitler, Ketonlar)
2, polimer yaşlanmasına neden olan faktörler?
1. Polimerlerin yapısı: kararsız çift bağları ve benzen halkaları olan yapılar kolayca polimer ayrışmasına ve sararmaya yol açabilir
2. Polimer sentezinde kalan safsızlıklar: peroksitler, polimer bozulmasına yol açan metal iyonları, sararma
3. Oksijen (hava): Oksijen ve ozon varlığı, polimerlerin ayrışmasına neden olur
4. Enerji: Mekanik Stres, Isı, Ultraviyole Radyasyon
5. Hava kirliliği: Nox, Sox.
6. Su ve nem: Ekstraksiyona, çözülmeye ve yağışa neden olabilir. Organizmalar: Biyolojik enzimlerin neden olduğu bozulma
3, temel nedenin izlenmesi ve polimer yaşlanma mekanizmasına girme:
Neden yaşlanıyor? (Yaşlanma Mekanizması)
Isı veya ışık etkisi altında, polimer molekülleri heyecanlı durumlar oluşturacaktır. Enerji yeterince yüksek olduğunda, moleküler zincirler kırılacak ve serbest radikaller oluşturacaktır. Serbest radikaller polimerin içinde zincir reaksiyonları oluşturabilir, bozulmaya neden olabilir ve ayrıca çapraz bağlamaya neden olabilir.
Ana suçlu: Serbest radikal R ·
Çevrede oksijen veya ozon varsa, hidrojen peroksit (ROOH) oluşturan ve daha fazla karbonil gruplarına ayrışan bir dizi oksidasyon reaksiyonuna neden olabilir.
Polimerde artık katalizör metal iyonları varsa veya bakır, demir, manganez, kobalt gibi metal iyonları işleme veya kullanım sırasında sokulursa, polimerin oksidatif degradasyon reaksiyonunu hızlandıracaktır.
Bu nedenle, polimer yaşlanmasını önlemek için, ışık ve ısıyı izole etmek için antioksidanlar eklemek önemlidir!
