‘壹’ 高分子老化的外因有哪些
高分子厉害就厉害在于它分子量大、分子链长。分子量越高,它的强度性能通常会越好。老化啊龟裂啊之类的主要都是因为降解,分子量下去了。
引起降解有很多因素,外因包括热、光、力、化学、氧化、微生物把高分子吃掉了等等;内因主要是分子链中的弱点,如双键、支链、羰基、羧基、酯基、酰胺基等等。一降解啥问题都来了,变色、变弱、各种断、各种脆。你说的老化就是指这种聚合物物理性能变差的现象。保养它们的方法我在下面列一下,大致也就是你说的反而行之的思路。
降解主要有热降解、氧化降解、光降解。
1.热降解又有三种机理:解聚、无规断裂、脱侧基。
解聚:聚合物从分子链末端开始生成自由基,单体一个个脱下来,就像是聚合的逆反应。典型的是二取代乙烯基聚合物如PMMA、PTFE,还有聚甲醛。
无规:降解时主链上任何一个点都可以断,所以会产生碎片啊单体啊啥都有。典型的是PS,还有各种缩聚的高分子。
脱侧基:侧基活泼就会优先脱除。比如PVAc脱乙酸,PVC脱HCl。
对抗方法:提高刚性,引入环,封端(比如聚甲醛)……
2.氧化降解
你说的PP就是这种,发生自由基连锁反应从而降解。那个侧甲基活性大,容易氧化。类似的,LDPE就比HDPE易氧化,PP比它们就更易氧化,PS、PIB就不易氧化。
对抗方法:加抗氧剂,比如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,炭黑。
3、光降解
光中的某些波的能量大于一些键能,就可能使其断键,而且醛、酮等等容易吸收紫外线从而发生光化学反应。
对抗方法:加光屏蔽剂,比如炭黑;加紫外光吸收剂,比如羟基二苯甲酮。
4、其他降解
剪切力有时也会使聚合物降解。天然胶实际上是利用了这种降解达到降低分子量的作用,改善加工性能的。
生物类降解。可以利用这种来制备环保塑料,PBS、PLA等等都是例子。
‘贰’ 什么是沥青老化 性能都发生了哪些变化
老化:在受到外界自然因素(光、热、水)的作用下,沥青中产生轻质油分变少,外观变硬、变脆,针入度降低,软化点升高的过程。
评价的方法:对于中、轻交通量道路石油沥青,采用沥青蒸发损失试验,对于重交通量道路石油沥青,采用沥青薄膜加热试验。
组成成分:
氧化沥青的氧含量为原料氧含量的2.9一3.4倍,这表明通过吹空气氧化处理,煤沥青发生氧化聚合反应,煤沥青所含芳香族化合物与氧发生氧化交联反应,氧结合进入了煤沥青芳烃分子结构中,从而改变了煤沥青的分子结构组成,原料中温沥青的O/C原子比为0.014。
大约每100个碳原子结构中含有1个氧原子,而氧化沥青的O/C原子比为0.041—0.048,大约每100个碳原子结构中含有4-5个氧原子,氧化热聚合极大地促进了煤沥青分子的缩聚程度,从而达到了提高煤沥青结焦残炭值的目的。
‘叁’ 高分子材料的老化是由什么反应引起的
(1)表观变化:材料变色、变粘、变形、龟裂、脆化等; (2)物理化学性能方面:相对分子量、相对分子质量分布、熔点、溶解度、 耐热性、耐寒性、透气性、透光性等; (3)机械性能方面:弹性、硬度、强度、伸长率、附着力、耐磨性等的变化; (4)电性能方面:绝缘电阻、介电常数、介电损耗角正切、击穿场强等参数 值的变化。 老化的本质可归结为交联和降解两种化学反应。降解引起高聚物相对分子 量减少,进而导致其机械性能和电性能降低,并可能出现发粘和粉化等现象。 交联则引起聚合物相对分子质量增加。交联至一定程度前能改善聚合物的物理 机械性能和耐热性能,但随着分子间交联的增多,逐渐形成网络结构,聚合物 变成硬、脆、不溶不熔的产物。 引起高分子材料老化的原因包括内因和外因。 内因有: (1)高聚物的化学结构,即链节组成和结构,大分子中链节的排列方式,端 基的性质,支链的长短和多少等。这些情况与合成反应的历程和合成时的条件 有关。 (2)高聚物的物理结构,即高分子的聚集态,如无定型态、结晶态、取向态 以及高聚物与其他材料(增塑剂、填充剂等)的混溶状态等。 (3)成型加工条件和外来杂质的影响。 外因有: (1)物理因素:光、热、电、机械应力、高能辐射等; (2)化学因素:氧气、臭氧、盐雾、酸、碱、化学试剂等; (3)生物因素:微生物、霉菌、白蚁、昆虫、鼠等。 实际上,高分子材料老化的外因往往是多方面的,但光、热、氧、电对高 分子材料的作用是引起老化的主要外因。 2.热氧老化 热氧老化是聚合物老化的主要形式之一。在热和氧气的共同作用下。聚合 物中容易发生自动脆化氧化反应,产生大量的自由基和氢过氧化物,继而发生 降解、交联反应,聚合物性能变差。 影响聚合物热氧老化的结构因素主要包括:聚合物的饱和程度、支化结构、 取代基和交联键、结晶度、金属离子等。 3.大气老化和光老化 高分子材料因自然环境而导致的性能劣化,称为大气老化或环境老化。 由于紫外光波长短,能量高,因而对高聚物有强烈的破坏作用。高分子吸 收紫外光能量后,光子处于激发状态,这种激发态分子能产生光物理作用和光 化学反应。在氧气和臭氧的存在下,光化学反应引发高分子的氧化降解反应, 称为"光氧化反应"。光氧化反应是高聚物大气老化的主要因素。 含有双键的高分子能吸收紫外光,容易被激发而引起光氧化反应。
‘肆’ 何谓聚合物老化为何聚氯乙烯在太阳光照射下会发黄.变硬.最后碎裂.试分析发生了那些物理化学变化
太阳光中有紫外线,是一种能量很强的辐射光,塑料都是高聚物,长期照射会导致碳碳键断裂,使得塑料老化,变脆,求采纳