Պոլիմերային նյութերի գիտելիքների փոխանակում

1. Պոլիմերային նյութերի ծերացման տեսակը

Պոլիմերային նյութերը մշակման, պահպանման և օգտագործման գործընթացում, ներքին և արտաքին գործոնների համապարփակ գործողության պատճառով, նրա հատկությունները աստիճանաբար վատանում են, այնպես որ օգտագործման արժեքի վերջնական կորուստը, այս երևույթը պատկանում է պոլիմերային նյութերի ծերացմանը:

Սա ոչ միայն առաջացնում է ռեսուրսների վատնում, այլ նույնիսկ հանգեցնում է ավելի մեծ վթարների՝ դրա ֆունկցիոնալ ձախողման պատճառով, և դրա ծերացման հետևանքով առաջացած նյութերի քայքայումը կարող է նաև աղտոտել շրջակա միջավայրը:

Պոլիմերների տարբեր սորտերի և օգտագործման տարբեր պայմանների պատճառով կան տարբեր ծերացման երևույթներ և բնութագրեր:Ընդհանուր առմամբ, պոլիմերային նյութերի ծերացումը կարելի է դասակարգել հետևյալ չորս տեսակի փոփոխությունների.

Արտաքին տեսքի փոփոխություններ

Կան բծեր, բծեր, արծաթե գծեր, ճաքեր, ցրտահարություն, փոշիացում, մազոտություն, աղավաղում, ձկան աչք, կնճռոտություն, կծկվել, այրվել, օպտիկական աղավաղում և օպտիկական գույնի փոփոխություններ:

Ֆիզիկական հատկությունների փոփոխություններ

Ներառյալ լուծելիությունը, այտուցը, ռեոլոգիական հատկությունները և սառը դիմադրությունը, ջերմակայունությունը, ջրի թափանցելիությունը, օդի թափանցելիությունը և փոփոխության այլ հատկություններ:

Մեխանիկական հատկությունների փոփոխություններ

առաձգական ուժ, ճկման ուժ, կտրվածքային ուժ, հարվածի ուժ, հարաբերական երկարացում, լարվածության թուլացում և այլն:

Էլեկտրական հատկությունների փոփոխություններ

Օրինակ՝ մակերեսային դիմադրություն, ծավալային դիմադրություն, դիէլեկտրական հաստատուն, էլեկտրական խզման ուժի փոփոխություններ։

2. Պոլիմերային նյութերի ծերացման պատճառող գործոններ

Քանի որ պոլիմերային մշակման ընթացքում օգտագործման գործընթացը կազդի ջերմության, թթվածնի, ջրի, լույսի, միկրոօրգանիզմի և շրջակա միջավայրի գործոնների, ինչպիսիք են քիմիական միջավայրի քիմիական կազմի և կառուցվածքի համադրությունը, կարող է առաջացնել մի շարք փոփոխություններ, համապատասխան վատ ֆիզիկական հատկություններ, ինչպիսիք են. քանի որ մազերը կոշտ են, փխրուն, կպչուն, գունաթափվել, ուժի կորուստ և այլն, այդ փոփոխություններն ու երեւույթը կոչվում է ծերացում:

Բարձր պոլիմերը ջերմության կամ լույսի ազդեցության տակ կձևավորի գրգռված մոլեկուլներ, երբ էներգիան բավականաչափ բարձր է, մոլեկուլային շղթան կկոտրվի՝ ձևավորելով ազատ ռադիկալներ, ազատ ռադիկալները կարող են շղթայական ռեակցիա ձևավորել պոլիմերի ներսում, շարունակել դեգրադացիա առաջացնել, կարող է նաև առաջացնել խաչաձեւ կապը.

Եթե ​​շրջակա միջավայրում առկա է թթվածին կամ օզոն, մի շարք օքսիդացման ռեակցիաներ կարող են առաջանալ՝ առաջացնելով հիդրոպերօքսիդներ (ROOH), որոնք հետագայում կարող են քայքայվել կարբոնիլ խմբերի:

Եթե ​​պոլիմերում կան կատալիզատորի մետաղի մնացորդային իոններ, կամ մետաղական իոններ, ինչպիսիք են պղինձը, երկաթը, մանգանը և կոբալտը, մշակման և օգտագործման ընթացքում պոլիմերի մեջ ներմուծվեն, պոլիմերի օքսիդացման քայքայման ռեակցիան կարագացվի:

3. Պոլիմերային նյութերի հակատարիքային մեթոդներ

Ներկայումս պոլիմերային նյութերի հակատարիքային հատկությունները բարելավելու և ուժեղացնելու հիմնական մեթոդները հետևյալն են.

Պոլիմերային նյութերի, հատկապես ֆոտոթթվածնային ծերացումը սկզբում սկսվում է նյութի կամ արտադրանքի մակերևույթից, դրսևորվում է գունաթափման, փոշու, ճաքերի, փայլի անկման, այնուհետև աստիճանաբար դեպի ներս:

Նիհար արտադրանքները ավելի շուտ են խափանում, քան հաստ արտադրանքները, ուստի արտադրանքի ծառայության ժամկետը կարող է երկարաձգվել արտադրանքի խտացման միջոցով:

Հեշտ հնեցվող ապրանքների համար կարելի է պատել մակերեսի վրա կամ պատել լավ եղանակային դիմադրության ծածկույթի շերտով կամ արտադրանքի արտաքին շերտում լավ եղանակին դիմադրող նյութի կոմպոզիտային շերտով, որպեսզի արտադրանքի մակերեսը կցվի շերտին։ պաշտպանիչ շերտով, որպեսզի հետաձգվի ծերացման գործընթացը։

Սինթեզի կամ պատրաստման գործընթացում շատ նյութեր ունեն նաև ծերացման խնդիր։Օրինակ, ջերմության ազդեցությունը պոլիմերացման գործընթացում, ջերմային թթվածնի ծերացումը մշակման գործընթացում և այլն։Համապատասխանաբար, թթվածնի ազդեցությունը կարող է մեղմվել՝ պոլիմերացման կամ մշակման գործընթացում ավելացնելով թթվածնազրկող սարքեր կամ վակուումային սարքեր:

Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը կարող է երաշխավորել միայն նյութի աշխատանքը գործարանում, և այս մեթոդը կարող է իրականացվել միայն նյութի պատրաստման աղբյուրից՝ չկարողանալով լուծել դրա ծերացման խնդիրը վերամշակման և օգտագործման գործընթացում:

Կան խմբեր, որոնք շատ հեշտ է ծերանալ շատ պոլիմերային նյութերի մոլեկուլային կառուցվածքում, ուստի նյութերի մոլեկուլային կառուցվածքի նախագծման միջոցով խմբերը, որոնք հեշտ չէ ծերանալ, փոխարինել այնպիսի խմբերով, որոնց տարիքը հեշտ է, հաճախ կարող է լավ ազդեցություն ունենալ:

Կամ պոլիմերային մոլեկուլային շղթայի վրա հակատարիքային ազդեցությամբ ֆունկցիոնալ խմբերի կամ կառուցվածքների ներդրումը պատվաստման կամ համապոլիմերացման մեթոդով, նյութին օժտելով գերազանց հակատարիքային ֆունկցիայով, նույնպես հետազոտողների կողմից հաճախ օգտագործվող մեթոդ է, բայց արժեքը բարձր է, և այն չի կարող հասնել լայնածավալ արտադրության և կիրառման:

Ներկայումս պոլիմերային նյութերի ծերացման դիմադրության բարելավման արդյունավետ միջոցը և ընդհանուր մեթոդը հակատարիքային հավելումների ավելացումն է, որը լայնորեն կիրառվում է ցածր գնի և գոյություն ունեցող արտադրական գործընթացը փոխելու անհրաժեշտության պատճառով:Այս հակատարիքային հավելումները ավելացնելու երկու հիմնական եղանակ կա.

Հավելումների ուղղակի ավելացում. հակատարիքային հավելումները (փոշի կամ հեղուկ) և խեժը և այլ հումքները ուղղակիորեն խառնվում և խառնվում են արտամղման հատիկավորումից կամ ներարկման ձևավորումից հետո և այլն: Իր պարզության պատճառով ավելացման այս եղանակը լայնորեն օգտագործվում է շատ պոմպային և պոմպային աշխատանքներում: ներարկման ձուլման գործարաններ.

Հակատարիքային մաստեր խմբաքանակի ավելացման մեթոդ. Արտադրանքի որակի և որակի կայունության ավելի բարձր պահանջներ ունեցող արտադրողների մոտ ավելի տարածված է արտադրության մեջ հակատարիքային մաստեր խմբաքանակ ավելացնելը:

Հակատարիքային մաստեր խմբաքանակը հարմար խեժ է որպես կրող՝ խառնված մի շարք արդյունավետ հակատարիքային հավելումների հետ, այնուհետև կրկնակի պտուտակային էքստրուդատորի համատեղ արտամղման գրանուլյացիայի միջոցով, դրա կիրառման առավելությունները կայանում են հակատարիքային հավելումների մեջ՝ գլխավոր խմբաքանակի առաջին գործիքների պատրաստման գործընթացում: ցրված, այնքան ուշ նյութի մշակման գործընթացում, հակատարիքային նյութը ստանում է երկրորդական ցրում, Պոլիմերային նյութի մատրիցայում օժանդակ նյութերի միասնական ցրման նպատակին հասնելու համար, ոչ միայն ապահովելու արտադրանքի կայունության որակը, այլև խուսափելու համար արտադրության ընթացքում փոշու աղտոտումը, արտադրությունը դարձնելով ավելի կանաչ և շրջակա միջավայրի պահպանություն: