高分子材料的老化

高分子材料以塗料和整件形式廣泛應用於工業。他們指的是 固體電絕緣材料……已經開發出多種聚合物，但它們都存在不良的老化過程，會降低其耐用性、外觀和強度。老化會改變聚合材料的結構和化學成分。

聚合物的老化可能由於多種因素而發生：

• 光（紫外線輻射）；

• 空氣（臭氧和氧氣）；

• 溫度（高或低，及其差異）；

• 水分;

• 機械負載（磨損、壓縮和拉伸、中壓）；

• 暴露於侵蝕性環境（酸和鹼）；

• 接觸微生物；

• 受以上幾個因素的影響。

聚合物是高分子化合物，其老化機理主要是大分子鏈的破壞過程。

有兩種類型的破壞 - 混亂和連鎖。在隨機破壞的情況下，大分子的破裂和分子量降低的穩定化合物的形成根據隨機規律發生。根據這種機理，聚合物的化學破壞是由於酸、鹼和試劑的作用。

鏈的破壞導致分子按照一定的過程發生多種解體行為，這種聚合物老化機制通常是由高能量（溫度、光和輻射）的影響引發的。

由於聚合物的性質和結構各不相同，分子鏈的破壞過程也各不相同，因此聚合物老化問題的研究較為複雜。也沒有對導致老化的環境條件進行多因素計算的方法。

作為表徵聚合物材料耐老化性的標準，使用了操作概念（保證產品適用性的聚合物特性的保存）和操作特性的保存期限。

有 3 種方法可以防止聚合物老化：

1）主動保護，

2）被動保護，

3）合併。

聚合物的主動保護意味著減少老化因素的影響。被動方法包括使用穩定劑添加劑、自由基清除劑、活性老化產物清除劑、光穩定劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、阻燃劑、抗自由基、機械應力下的抗輻射劑、腐蝕抑製劑和具有穩定性的殺菌劑來提高聚合物穩定性的各種方法特性。此外，還使用了比基本聚合物材料更耐老化的保護塗層。

最簡單的聚合物光穩定劑是氧化鐵（含量最高為1%）、炭黑、酞菁（最高含量為0.1%）和鎳絡合物。

抗氧化穩定劑有兩種類型：防止氫過氧化物分解和破壞氧化化學反應鏈。

在阻止破壞的抗氧化劑中，可以分離出酚類和胺類抗氧化劑，以及硫醇、硫化物和硫代磷酸鹽。將兩種類型的抗氧化劑引入聚合物中可增強抗老化效果。

通常，高分子材料生產商也生產各種類型的穩定劑，以下材料可以與國外原料生產商區分開來：法國Arkema（Thermolite），德國Baerlocher（基於CaZn、Pb、CaOrg、Sn、BaZn的穩定劑） ，Chemtura，美國（阻燃劑 HBCD，Firemaster，PVC 穩定劑 Mark，Lowilite，抑製劑 Naugard 300-E，抗氧化劑 Alkanox，Anox，Weston），瑞士汽巴（抗氧化劑 IRGANOX，穩定劑 IRGAFOS），德國 Ika 公司的 PVC 穩定劑， ETC。