高分子材料老化機理與防治措施研究

孔雨欣 夏思夢 張少麗

摘 要：高分子材料的應用愈加廣泛，市面上也十分常見，隨著不斷增加高分子材料的使用時間，材料的外觀與性能也發(fā)生了一定變化。商品的外觀受到老化的高分子材料的影響，嚴重受損，且縮短了高分子材料商品的使用周期。由于高分子材料的老化，導致原本光澤鮮亮的表面不復存在，并出現(xiàn)了不規(guī)則的龜紋，造成了拉伸強度的下降。本篇文章將充分闡述材料發(fā)生老化的原理，并針對這一現(xiàn)象提出適當調(diào)整措施。

關(guān)鍵詞：高分子材料;老化機理;防治措施

我們的日常生活中，隨處可見高分子材料，而不單單局限于工業(yè)制造這一領(lǐng)域。常常應用的塑料制品，亦或是穿著的衣物，均大量應用了高分子材料。無論商品選用哪一種高分子材料，都難以避免老化現(xiàn)象[1]。因此，針對高分子材料的老化原理展開深入的探討與分析，從而對高分子材料的老化采取相應的防治措施，這一研究課題已成為學界內(nèi)的熱點。

1高分子材料老化的普遍機理

1.1聚烯烴類塑料商品的老化機理

市面上較為常見的塑料商品的老化機理可大體劃分為兩種，依次為光氧老化與熱氧老化。相較于熱氧老化而言，光氧老化更加重要。光氧老化所應用的反映原理與低分子化合物的反映原理十分相似，可自主發(fā)生催化氧化反映。由于聚乙烯等高分子商品，在日常應用的過程中，常常受到多種環(huán)境因素的共同作用，從而實現(xiàn)了氧化反應的發(fā)生，導致塑料商品的外觀嚴重受損，且商品的機能也受到一定程度的影響。

1.2橡膠材料商品的老化機理

大量的學者曾針對橡膠高分子材料的老化展開了實踐研究，根據(jù)其成果顯示，橡膠商品的性能無法保證，其主要原因是材料的老化。天然橡膠老化現(xiàn)象的發(fā)生，往往是受到了光因素與熱因素的共同作用。與此同時，天然橡膠的老化原理近似于烯烴類塑料商品的老化原理。因此，一旦所應用的合成橡膠制品發(fā)生了老化，其外表面的材料較為堅硬。

1.3高分子材料合成纖維商品的老化機理

從當前所應用的高分子材料纖維商品的生產(chǎn)與應用現(xiàn)狀來看，合成纖維最受廣大群眾的喜愛。由于合成纖維的制造方式十分特別，因此老化的現(xiàn)象也較為常見。由于制造合成纖維的過程中，往往將聚丙烯等具有易老化性質(zhì)的材料予以融入，該部分物質(zhì)具有易于斷裂的結(jié)構(gòu)，一旦達到了發(fā)生反應的條件，就會經(jīng)過重重反應，并釋放二氧化碳[2]。如此，導致羧基的數(shù)量越來越少，從一定角度促進了商品的老化進程。因此，合成纖維商品老化的過程較為獨特，商品的外觀逐漸變黃，而后逐漸變硬，最終出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。

2 針對不同高分子材料老化的防治措施

2.1 防止塑料發(fā)生老化的具體措施

為了針對塑料老化現(xiàn)象予以有效預防，就不得不將其老化機理作為入手點，制定相應的防御策略，延長高分子材料的使用壽命。在進行塑料制品的老化防治過程中，往往應用下述幾方面內(nèi)容。首先，盡量避免雜質(zhì)摻雜進未成型的塑料中，保證塑料本身的純粹。其次，防老化劑的選用成為了至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，明確防老化劑所具有的特點，可溶于聚合物內(nèi)，具有較小的揮發(fā)性。最后，為了不造成原本塑料制品色彩的破壞，盡量選擇無色的防老劑。此外，將無毒無味無臭作為防老劑的選用的要求[3]。為了進一步避免塑料老化現(xiàn)象，可針對成型塑料制品應用涂防護漆，形成材質(zhì)表面的保護，提升高分子材料的使用時間。

2.2 防止橡膠材料發(fā)生老化的具體措施

為了有效預防橡膠材料老化現(xiàn)象的發(fā)生，往往從其分子結(jié)構(gòu)入手，予以進一步改良與優(yōu)化。鑒于當前行業(yè)內(nèi)的常用方式來看，可大體劃分為三中類型。其一，對橡膠分子的結(jié)構(gòu)性予以調(diào)整。其二，綜合利用橡膠材料與高分子材料。其三，將防老化劑應用在橡膠制品中。因此，若想有效提升橡膠材料所具有的抗老化性質(zhì)，就不得不基于橡膠原有彈性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)橡膠分子結(jié)構(gòu)活性的限制降低，保證橡膠分子再結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，從根本上降低橡膠老化現(xiàn)象發(fā)生的可能性。

2.3防止化纖類材料發(fā)生老化的具體措施

根據(jù)市場發(fā)展現(xiàn)狀來看，為了避免化纖類材料發(fā)生老化現(xiàn)象，往往將抗老劑應用到化纖類材料中。由于應用在橡膠中的防老劑種類繁多，其實際效果也不盡相同，而應用在化纖類材料中的防老劑，往往是為了提升該類型材料的穩(wěn)定性。因此，又被成為穩(wěn)定劑[4]。在選用穩(wěn)定劑的過程中，化纖類材料常用于衣物的制作，能夠保證衣物在使用過程中的質(zhì)量。因此，實現(xiàn)纖維類材料穩(wěn)定性提升的同時，也應當最大程度保障材料原有的柔軟度，提高人們的穿著舒適度。此外，濕度環(huán)境也將對化纖類材料造成較大影響，按時檢查，避免環(huán)境過于潮濕，同時，關(guān)注材料是否發(fā)生蟲蛀現(xiàn)象。

結(jié)語

由于我國改革進程的不斷推進，應用高分子材料的重要性也逐漸凸顯。為了針對高分子材料的老化現(xiàn)象予以有效預防，實現(xiàn)高分子材料商品生命周期的延長，就不得不充分結(jié)合其老化機理，采取相應的措施實現(xiàn)老化現(xiàn)象的有效預防。在進行高分子材料老化的預防過程匯總，既要實現(xiàn)高分子材料的生命周期的延長，也應當最大程度實現(xiàn)材料的節(jié)約。希望本篇文章的研究內(nèi)容能夠為我國高分子材料的防治提供一定的借鑒意義。

參考文獻

[1] 李宗勝.高分子材料老化機理及防治方法探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2019（16）：121-122.

[2] 何婷，何志輝，李杰.兩種高分子材料制品熱氧壽命研究[J].合成材料老化與應用，2019，48（02）：38-42.

[3] 周鴻云，朱勛銘，劉翔宇.高分子材料老化機理及防治方法探討[J].民營科技，2018（12）：25.

[4] 王猛，秦志鳳.高分子材料老化機理及防治方法[J].化工設計通訊，2017，43（01）：46.