塑料在阳光下变脆的原因主要与 紫外线照射、热量、氧气以及化学降解等因素有关。以下是详细解释:
紫外线照射
塑料中含有大量的不饱和键、羰基和末端羟基等官能团,这些官能团在阳光照射下极易断裂和分解,导致长链分子变成短链分子,分子量下降。这种断裂和分解会减少拉伸长度和断裂伸长率,从而使塑料变脆和裂开。
紫外线会加速塑料分子中双键的断裂,引起光化学反应,导致塑料老化并变脆。
热量和氧气
塑料在高温环境下容易发生热降解,分子链在热、光或氧的作用下容易断裂,生成活泼的自由基和氢过氧化物,引发连锁反应,使分子链断裂或形成链交联,导致塑料强度降低或变脆。
长时间在氧气存在的环境下,塑料会逐渐氧化,失去韧性,变得发脆。
化学降解
塑料在紫外线照射下会发生光化学反应,生成小分子如二氧化碳、水或甲烷,这些小分子会进一步分解,导致塑料的分子量下降,材料变软发黏,抗拉强度和模量降低,最终变脆。
某些化学物质如醛、酮、羰基的聚合物在紫外线照射下容易吸收能量而断裂,进一步加速塑料的老化和变脆过程。
添加剂和改性剂
为了改善塑料的性能,通常会添加一些改性剂,而这些改性剂在紫外线照射下不稳定,容易发生反应,导致塑料变脆。
综上所述,塑料在阳光下变脆的主要原因是紫外线照射、热量、氧气以及化学降解等因素共同作用的结果。为了避免塑料变脆,可以采取一些措施,如添加紫外线吸收剂、使用更稳定的材料或改进加工工艺等。