Đặc điểm cấu trúc và trạng thái vật lý của vật liệu polymer và các yếu tố bên ngoài như nhiệt, ánh sáng, oxy nhiệt, ozon, nước, axit, kiềm, vi khuẩn và enzyme mà chúng tiếp xúc trong quá trình sử dụng làm cho hiệu suất của chúng bị suy giảm hoặc mất đi tính chất. quá trình ứng dụng, chẳng hạn như ố vàng, giảm trọng lượng phân tử tương đối, nứt bề mặt sản phẩm, mất độ bóng và nghiêm trọng hơn là các tính chất cơ học như độ bền va đập, độ bền kéo và độ giãn dài giảm đáng kể, thậm chí mất đi khả năng sử dụng giá trị. Hiện tượng này được gọi tắt là lão hóa.
Lão hóa có thể xảy ra ở tất cả các giai đoạn tổng hợp, lưu trữ, xử lý và ứng dụng cuối cùng của vật liệu polymer, có thể dẫn đến hết tuổi thọ của vật liệu và một số lượng lớn chất thải, dẫn đến lãng phí lớn tài nguyên và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng .
Phân loại lão hóa của vật liệu polymer
Nói chung, sự lão hóa của vật liệu polymer có thể được phân thành bốn loại thay đổi sau:
(1) Thay đổi về ngoại hình. Chẳng hạn như vết bẩn, đốm, đường bạc, vết nứt, v.v.
(2) Thay đổi tính chất vật lý. Chẳng hạn như những thay đổi về chất lượng, kích thước, khả năng chịu nhiệt, chống lạnh và các chỉ số hiệu suất khác.
(3) Thay đổi tính chất cơ học. Chẳng hạn như những thay đổi về tính chất kéo, uốn và nén.
(4) Thay đổi tính chất điện. Chẳng hạn như điện trở cách điện, tổn thất điện môi, điện áp đánh thủng, v.v.
Vật liệu polyme và các sản phẩm của chúng đóng vai trò rất quan trọng trong các ứng dụng thực tế. Một khi xảy ra lão hóa và hư hỏng trong quá trình sử dụng, chắc chắn sẽ gây ra thiệt hại về kinh tế, thậm chí là thiệt hại về môi trường, thương tích cá nhân và tai nạn tử vong, v.v.
Vì vậy, cần phải thay thế các sản phẩm vật liệu polyme trước khi bị lão hóa và hư hỏng. Theo nguyên tắc bảo tồn năng lượng, phát triển sinh thái và carbon thấp, cũng như tối đa hóa chức năng của các sản phẩm polymer, độ tin cậy và độ bền của vật liệu ngày càng thu hút sự chú ý.
Lão hóa nylon
PA6 và PA66 có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, độ dẻo dai cao, cách điện, cách nhiệt tốt, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử như vỏ máy móc điện hoặc vỏ dụng cụ điện, bộ phận điều chỉnh cho các thiết bị điện, vỏ máy, cánh động cơ ô tô. , vân vân.
Tuy nhiên, là nguyên liệu thô cơ bản của các thiết bị điện tử, không chỉ cần giữ tốt độ bền cơ học mà hình thức và màu sắc của sản phẩm không được thay đổi quá nhiều sau quá trình lão hóa, đặc biệt là một số sản phẩm nylon sáng màu có yêu cầu nghiêm ngặt. yêu cầu về ngoại hình, nếu không hiệu suất của các sản phẩm điện tử sẽ bị giảm và việc sử dụng thiết bị thông thường sẽ bị ảnh hưởng.
Vật liệu PA6 và PA66 được sử dụng làm thiết bị điện tử trong nhà sẽ phải đối mặt với nhiệt độ cục bộ cao trong sử dụng thực tế, do đó hiệu ứng nhiệt lâu dài là một trong những yếu tố quan trọng khiến PA6 và PA66 bị lão hóa; Trong môi trường và điều kiện sử dụng thực tế, oxy sẽ tham gia vào quá trình lão hóa của nylon trong hầu hết các trường hợp, và tác động chung của nhiệt và oxy sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa của nó một cách đáng kể. Vì vậy, cần phải có biện pháp chống lão hóa cho PA6 và PA66.
Phương pháp chống lão hóa của nylon gia cố
Người ta nhận thấy rằng việc bổ sung chất chống oxy hóa và sửa đổi cách pha trộn có thể cải thiện khả năng chống lão hóa nhiệt của vật liệu PA và kéo dài đáng kể tuổi thọ của vật liệu.
Nylon gia cố thường được sử dụng có chất ổn định oxy nhiệt, bao gồm chất ổn định đồng, chất chống oxy hóa amin và phenol bị cản trở, chất phân hủy hydroperoxide, v.v.
According to some data and a large number of experiments, the anti-aging effects of different antioxidant systems are as follows: copper salt antioxidant>1098+626 antioxidant system>1098 antioxidant system>1010+626 hệ thống chống oxy hóa. Than đen có khả năng hấp thụ tia cực tím tốt nên chất liệu nylon gia cố màu đen có khả năng chống lão hóa cao hơn các vật liệu nylon gia cố màu khác.
Người ta đã phát hiện ra rằng chất đàn hồi POE-g-MAH có thể chống lão hóa nhiệt ở một mức độ nào đó trong hệ thống PA6 đã được gia cố. Sự kết hợp giữa chất chống oxy hóa 1098 và chất chống oxy hóa photphit 626 có tác dụng hiệp đồng trong hệ thống PA6.
Chất chống oxy hóa muối đồng, chất chống oxy hóa 1098 và chất chống oxy hóa tổng hợp của chúng đều là chất chống oxy hóa hiệu quả cao của hệ nhựa PA6. Chất chống oxy hóa muối đồng có tác dụng chống lão hóa rõ rệt hơn trên hệ thống PA6 đã được gia cường. Hệ thống pha trộn chất chống oxy hóa 1010 có tác dụng chống lão hóa hạn chế đối với nhựa PA6. Chất chống oxy hóa nylon và muối đồng được gia cố và vật liệu PA6 chống oxy hóa tổng hợp 1098 có thể đáp ứng các yêu cầu lão hóa oxy hóa nhiệt của vật liệu.