塑料老化的原因主要涉及两个方面:
塑料自身的分子性质
不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基等化学基团是塑料老化的内在弱点。这些基团在长时间的使用过程中,容易发生化学反应,如氧化反应,导致分子链断裂、分子量降低,从而引发塑料老化现象。
降解过程中产生的游离基会进一步加速分子链的链式反应,从而加速老化过程。
外界或环境因素
阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体(如二氧化碳、硫化氢等)、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫等外部因素也会对塑料产生老化作用。这些因素通过不同的机制影响塑料,如氧化、水解、光化学反应等,导致塑料内部分子量发生变化,性能逐渐下降。
综合影响
塑料的老化是内外因素共同作用的结果。塑料自身的分子结构和组成物质决定了其抗老化能力,而外部环境条件则提供了老化的必要条件。例如,塑料在高温、高湿或紫外线照射下,其老化的速度和程度会显著增加。
建议
为了延缓塑料的老化过程,可以采取以下措施:
改进材料设计:
通过分子结构设计,减少易老化基团,提高材料的抗老化性能。
使用防老化剂:
添加防老化剂,如抗氧化剂、紫外线吸收剂等,可以有效阻止或延缓塑料的老化过程。
改善加工工艺:
优化塑料的加工工艺,如热处理、挤出成型等,以减少内应力,提高材料的致密性和稳定性。
环境控制:
在使用和储存塑料时,尽量避免高湿度、高温、紫外线照射等不利环境条件。
通过这些方法,可以显著延长塑料的使用寿命,提高其可靠性和稳定性。