高分子材料的老化

高分子材料以涂料和整件形式广泛应用于工业。他们指的是 固体电绝缘材料……已经开发出多种聚合物，但它们都存在不良的老化过程，会降低其耐用性、外观和强度。老化会改变聚合材料的结构和化学成分。

聚合物的老化可能由于多种因素而发生：

• 光（紫外线辐射）；

• 空气（臭氧和氧气）；

• 温度（高或低，及其差异）；

• 水分;

• 机械负载（磨损、压缩和拉伸、中压）；

• 暴露于侵蚀性环境（酸和碱）；

• 接触微生物；

• 受以上几个因素的影响。

聚合物是高分子化合物，其老化机理主要是大分子链的破坏过程。

有两种类型的破坏 - 混乱和连锁。在随机破坏的情况下，大分子的破裂和分子量降低的稳定化合物的形成根据随机规律发生。根据这种机理，聚合物的化学破坏是由于酸、碱和试剂的作用。

链的破坏导致分子按照一定的过程发生多种解体行为，这种聚合物老化机制通常是由高能量（温度、光和辐射）的影响引发的。

由于聚合物的性质和结构各不相同，分子链的破坏过程也各不相同，因此聚合物老化问题的研究较为复杂。也没有对导致老化的环境条件进行多因素核算的方法。

作为表征聚合物材料耐老化性的标准，使用了操作概念（保证产品适用性的聚合物特性的保存）和操作特性的保存期限。

有 3 种方法可以防止聚合物老化：

1）主动保护，

2）被动保护，

3）合并。

聚合物的主动保护意味着减少老化因素的影响。被动方法包括使用稳定剂添加剂、自由基清除剂、活性老化产物清除剂、光稳定剂、抗氧化剂、抗臭氧剂、阻燃剂、抗自由基、机械应力下的抗辐射剂、腐蚀抑制剂和具有稳定性的杀菌剂来提高聚合物稳定性的各种方法特性。此外，还使用了比基本聚合物材料更耐老化的保护涂层。

最简单的聚合物光稳定剂是氧化铁（含量最高1%）、炭黑、酞菁（最高0.1%）和镍络合物。

抗氧化稳定剂有两种类型：防止氢过氧化物分解和破坏氧化化学反应链。

在阻止破坏的抗氧化剂中，可以分离出酚类和胺类抗氧化剂，以及硫醇、硫化物和硫代磷酸盐。将两种类型的抗氧化剂引入聚合物中可增强抗老化效果。

通常，高分子材料生产商也生产各种类型的稳定剂，以下材料可以与国外原料生产商区分开来：法国Arkema（Thermolite），德国Baerlocher（基于CaZn、Pb、CaOrg、Sn、BaZn的稳定剂） ，Chemtura，美国（阻燃剂 HBCD，Firemaster，PVC 稳定剂 Mark，Lowilite，抑制剂 Naugard 300-E，抗氧化剂 Alkanox，Anox，Weston），瑞士汽巴（抗氧化剂 IRGANOX，稳定剂 IRGAFOS），德国 Ika 公司的 PVC 稳定剂， ETC。