Siamo in contatto con materie plastiche o altri polimeri e spesso sentiamo parlare di antiossidanti. Potrebbe anche essere possibile capire che gli antiossidanti sono usati per l'antiossidazione e l'anti-invecchiamento, ma probabilmente la maggior parte di essi non comprende il meccanismo. Oggi impareremo le cause, i meccanismi e le soluzioni dell'invecchiamento dei materiali polimerici.
Che cos'è l'ossidazione?
L'ossidazione, in senso stretto, si riferisce alla reazione chimica tra ossigeno e altri elementi materiali. È anche un importante processo di unità chimica. In senso lato, l'ossidazione si riferisce al processo dimaterialperdita di elettroni (aumento del numero di ossidazione).
Spiegazione popolare: ingiallimento, invecchiamento, indurimento, infragilimento, ammorbidimento, opacità, ruggine e altri fenomeni causati da vento, pioggia, ossigeno nell'aria, energia idrica ed erosione eolica possono essere approssimativamente classificati come ossidazione.
L'esempio migliore è che la mela dopo il taglio viene esposta all'aria per un certo periodo di tempo e diventa gradualmente gialla.
Infatti, non solo le mele saranno ossidate, ma anche la nostra pelle. I prodotti in plastica e i polimeri saranno ossidati e invecchiati!
L'invecchiamento è un processo universale in natura. Il processo più comune che ci circonda è il processo della vita dalla nascita, crescita e invecchiamento, che è il processo di invecchiamento più tipico.
Il polimero è lo stesso. Nel processo di elaborazione e utilizzo, a causa dell'effetto globale di calore, ossigeno, acqua, luce, microrganismo, mezzo chimico e altri fattori ambientali, la composizione chimica e la struttura dei materiali polimerici subiranno una serie di cambiamenti e le proprietà fisiche si deteriorerà di conseguenza, come tempra, viscosità, infragilimento, scolorimento, perdita di resistenza e così via. Questi cambiamenti e fenomeni sono chiamati invecchiamento.
Quali sono gli svantaggi dell'invecchiamento dei polimeri molecolari?
1. Ridurre le proprietà meccaniche
2. decolorazione
3. Ridurre la trasparenza
4. Ingiallimento e invecchiamento
5. Mania
6. Odore (alcoli, aldeidi, chetoni) ······
Invecchiamento del polimero, quali sono i fattori responsabili?
1. Struttura del polimero: la struttura del doppio legame e dell'anello benzenico non è abbastanza stabile, il che è facile da portare alla decomposizione e all'ingiallimento del polimero
2. Impurità residue nella sintesi dei polimeri: i perossidi e gli ioni metallici portano alla degradazione e all'ingiallimento dei polimeri
3. Ossigeno (aria): la presenza di ossigeno e ozono provoca la decomposizione dei polimeri
4. Energia: stress meccanico, calore, UV
5. Inquinamento atmosferico: NOx, Sox
6. Acqua, umidità: può portare a dissoluzione e precipitazioni; biologia: degradazione causata dall'enzima biologico
Perché invecchiano i polimeri?
Il polimero formerà molecole di stato eccitate sotto l'azione del calore o della luce. Quando l'energia è abbastanza alta, la catena molecolare si spezzerà per formare i radicali liberi, che possono formare una reazione a catena nel polimero, continuare a causare degradazione e può anche causare reticolazione.
Culprit: radicali liberi R ·
Se c'è ossigeno o ozono nell'ambiente, una serie di reazioni di ossidazione sarà indotta a formare gli idroperossidi (ROOH) e quindi a decomporsi ulteriormente in carbonili.
Se nel polimero sono presenti ioni metallici di catalizzatore residuo o ioni metallici come rame, ferro, manganese, cobalto, ecc. Vengono introdotti nel polimero durante la lavorazione e l'uso, la degradazione ossidativa del polimero verrà accelerata.
