高分子防老化课件

高分子的防老化高分子材料的含义以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，通常分子量大于10000，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合体。高分子材料的特性基本性能特点：质轻、比强度高、耐磨性好、电绝缘性好、耐蚀性，化学稳定性好、导热系数小缺点：易老化，高分子材料能在光、空气、热及环境介质的作用下，机械性能变差，寿命缩短，易燃。高分子商品老化的现象①外观的变化，如出现污渍、斑点裂缝及光泽、颜色改变等。

②物理性能的变化，包括溶解性、溶胀性、流变性等。

③力学性能的变化，如抗拉、伸长、弯曲等。

④电性能的变化，如介电损耗、击穿电压、电阻等。高分子商品老化的内因①高分子材料的分子结构；

②所用助剂；

③加工方法。高分子商品老化的外因①物理因素：如光、热、应力、电场、射线等；

②化学因素如：氧、臭氧、重金属离子、化学介质等；

③生物等因素如微生物、昆虫等。高分子老化和防老化的研究是分不开的，防老化的目的在于提高高分子的使用寿命。高分子材料的防老化措施㈠改进聚合和后处理工艺1.增加化学组成成分的共聚物2.选定适宜的生产方法，改变不稳定的分子结构3.改进工艺结构4.增加化学组成成分的共聚物㈡改善外部环境条件1.物理防护：涂漆、镀金属、浸除防老溶液2.材料中添加防老剂3.实施科学储存与养护塑料的老化发生老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体（如二氧化碳、硫化氢等）、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等塑料的防老化措施(1)选用耐老化材料根据零部件的使用环境，选择相应的耐老化材料。对于室外使用的塑料制品，可选用聚碳酸酯、改性聚苯乙烯、有机玻璃、氟塑料等耐气候性良好的塑料。(2)进行表面处理由于塑料发生老化与环境温、湿度等外部原因有直接关系，使用中可采用金属喷涂、电镀、喷漆、着色等方法，在一定程度上改善老化性能。例如，聚丙烯、聚甲醛用炭墨着色，减少其吸热效果，可改善老化性能。(3)添加防老化剂在塑料的制造过程中加人防老化剂或稳定剂，采用混炼、增强或改进成型加工及后处理工艺等措施，从而改变老化性能。在选择塑料时，应优先选用加有防老化剂和稳定剂的塑料品种。（4)加强维护保荞加强对塑料件的保养、维护和更新，减小环境中引起塑料老化的因素，延缓老化速度，避免老化产生的后果。引起橡胶老化的因素

1）氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

2）臭氧、臭氧的化学活性氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”；作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。

3）热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象——热氧老化。

4)光：光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。经外线光起着加热的作用。光作用其所长另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓“光外层裂”。

5)机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离荃，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。6)水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水荃团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。7)其它:对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等橡胶防老化的方法1）自然老化试验方法：又分为大气老验，大气加速老化试验，自然贮存老化试验，自然介质（包括埋地等）和生物老化试验等。

2）人工加速老化试验方法。为热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化、高能辐射和电老化以及化学介质老化等。

合成纤维及其制品的防老化合成纤维及其制品通过改进聚合来提高它的耐老化性能。加入少量的抗老剂