Четири насоки против стареене, които трябва да знаете за машините за екструдиране на пластмаси

Полимерните материали сега се използват широко в много области, като например висококачествено производство, електронна информация, транспорт, енергоспестяване в сградите, аерокосмическа индустрия, национална отбрана и военна промишленост, благодарение на отличните си свойства като леко тегло, висока якост, устойчивост на температури и устойчивост на корозия. Това не само осигурява широко пазарно пространство за новата индустрия за полимерни материали, но и поставя по-високи изисквания към качеството, нивото на надеждност и гаранционната способност.

Следователно, как да се увеличи максимално функционалността на полимерните материали в съответствие с принципите на енергоспестяване, нисковъглеродно и екологично развитие, е от нарастващо значение. Стареенето е важен фактор за надеждността и дълготрайността на полимерните материали.
След това ще разгледаме какво представлява стареенето на полимерите, видовете стареене, факторите, които го причиняват, основните методи за борба със стареенето и петте най-често срещани метода за борба със стареенето.пластмаси.

I. Стареене на пластмасата
Структурните характеристики и физическото състояние на полимерните материали, както и външните им фактори, като топлина, светлина, топлинен кислород, озон, вода, киселини, основи, бактерии и ензими, в процеса на употреба, ги правят подложени на влошаване или загуба на експлоатационни характеристики в процеса на приложение.
Това не само води до разхищение на ресурси и дори по-големи аварии поради тяхната функционална повреда, но разграждането на материалите, причинено от стареенето им, може също да причини замърсяване на околната среда. Стареенето на полимерните материали по време на употреба има потенциал да причини огромни бедствия и непоправими щети.
Следователно, борбата със стареенето на полимерните материали се е превърнала в проблем, с който полимерната индустрия трябва да се заеме.

II. Видове стареене на полимери
Поради различните видове полимери и различните условия на употреба, съществуват различни явления и характеристики на стареене. Като цяло, стареенето на полимерните материали може да се категоризира в следните четири вида промени.

01 Промени във външния вид
Петна, петна, посребряване, пукнатини, глазура, тебеширане, лепкавост, изкривяване, „рибешки очи“, набръчкване, свиване, прегаряне, оптично изкривяване и промени в оптичния цвят.

02 Промени във физичните свойства
Промени в разтворимостта, подуването, реологичните свойства, студоустойчивостта, топлоустойчивостта, водопропускливостта, въздухопропускливостта и др.

03 Промени в механичните свойства
Промени в якостта на опън, якостта на огъване, якостта на срязване, якостта на удар, относителното удължение, релаксацията на напрежението и др.

04 Промени в електрическите свойства
Като например промени в повърхностното съпротивление, обемното съпротивление, диелектричната константа, електрическата пробивна якост и др.

III. Микроскопски анализ на стареенето на полимерни материали
Полимерите образуват възбудени молекули под действието на топлина или светлина. Когато енергията е достатъчно висока, молекулните вериги се разкъсват, за да образуват свободни радикали, които могат да образуват верижни реакции в полимера и да продължат да предизвикват разграждане, а също така могат да причинят омрежване.
Ако в околната среда присъстват кислород или озон, се предизвиква и серия от окислителни реакции, образуващи хидропероксиди (ROOH) и по-нататъшно разлагане до карбонилни групи.
Ако в полимера има остатъчни катализаторни метални йони или ако метални йони като мед, желязо, манган и кобалт бъдат внесени по време на обработката или употребата, това ще ускори окислителното разграждане на полимера.

IV. Основни методи за подобряване на антиейджинг ефектите

В момента основните методи за подобряване и засилване на анти-ейджинг характеристиките на полимерните материали са следните четири.

01 Физическа защита (удебеляване, боядисване, запълване на външния слой и др.)
Стареенето на полимерните материали, особено фотоокислителното стареене, започва първо от повърхността на материала или продукта, проявявайки се като обезцветяване, кредиране, напукване, загуба на блясък и др., и след това постепенно навлиза по-дълбоко във вътрешността. Тънките продукти е по-вероятно да се повредят по-рано от дебелите продукти, така че животът на продукта може да се удължи чрез удебеляване на продукта.
За продукти, които са склонни към стареене, върху повърхността може да се нанесе устойчиво на атмосферни влияния покритие или устойчив на атмосферни влияния материал може да се ламинира върху външния слой на продукта, като по този начин се прикрепя защитен слой към повърхността на продукта и по този начин се забавя процесът на стареене.

02 Подобрена обработка
Много материали също страдат от проблеми със стареенето по време на процеса на синтез или приготвяне. Например, влиянието на топлината по време на полимеризацията, термичното и кислородното стареене по време на обработката и др. Следователно, влиянието на кислорода може да бъде смекчено чрез добавяне на обезвъздушителни устройства или устройства за евакуация по време на полимеризацията или обработката.
Този метод обаче може да гарантира производителността на материала само във фабриката и може да се приложи само от източника на подготовка на материала и не може да реши проблема с неговото стареене по време на преработка и употреба.

03 Структурно проектиране или модификация на материали
Много полимерни материали имат групи в молекулярната си структура, които са склонни към стареене, така че проектирането на молекулярната структура на материала, при което склонните към стареене групи се заменят с групи, които не стареят, често може да има добър ефект.

04 Добавяне на добавки против стареене
В момента ефективен и разпространен начин за подобряване на устойчивостта на стареене на полимерните материали е добавянето на добавки против стареене, които се използват широко поради ниската си цена и факта, че не изискват промени в съществуващите производствени процеси. Тези добавки против стареене могат да се добавят по два основни начина.

Добавката против стареене (прах или течност) се смесва директно със смолата и другите суровини, след което се екструдира и гранулира или инжектира и др. Това е прост и лесен метод за добавяне, който се използва широко в пелетизиращи и шприцващи инсталации.