ปัจจุบันวัสดุโพลิเมอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตระดับไฮเอนด์ ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ การขนส่ง การประหยัดพลังงานในอาคาร การบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น น้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิ และทนต่อการกัดกร่อนสิ่งนี้ไม่เพียงให้พื้นที่ทางการตลาดที่กว้างขวางสำหรับอุตสาหกรรมวัสดุโพลิเมอร์ใหม่ แต่ยังนำเสนอข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับประสิทธิภาพคุณภาพ ระดับความน่าเชื่อถือ และความสามารถในการรับประกัน
ดังนั้น วิธีการเพิ่มฟังก์ชันของผลิตภัณฑ์วัสดุพอลิเมอร์ให้สอดคล้องกับหลักการประหยัดพลังงาน คาร์บอนต่ำ และการพัฒนาระบบนิเวศจึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆและอายุเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและความทนทานของวัสดุโพลิเมอร์
ต่อไป เราจะพิจารณาว่าอะไรคืออายุของวัสดุพอลิเมอร์ ประเภทการแก่ชรา ปัจจัยที่ก่อให้เกิดการแก่ชรา วิธีการหลักในการต่อต้านความชราและการต่อต้านความชราของพลาสติกทั่วไปห้าชนิด
ก. การแก่ตัวของพลาสติก
ลักษณะโครงสร้างและสถานะทางกายภาพของวัสดุพอลิเมอร์เองและปัจจัยภายนอก เช่น ความร้อน แสง ออกซิเจนความร้อน โอโซน น้ำ กรด ด่าง แบคทีเรีย และเอนไซม์ในกระบวนการใช้งาน ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงหรือสูญเสียไปในกระบวนการ ของการสมัคร
สิ่งนี้ไม่เพียงทำให้สิ้นเปลืองทรัพยากร และอาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุมากขึ้นเนื่องจากการทำงานล้มเหลว แต่การสลายตัวของวัสดุที่เกิดจากอายุของวัสดุยังอาจก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
การเสื่อมสภาพของวัสดุโพลิเมอร์ในกระบวนการใช้งานมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดภัยพิบัติครั้งใหญ่และความสูญเสียที่แก้ไขไม่ได้
ดังนั้นการต่อต้านริ้วรอยของวัสดุพอลิเมอร์จึงกลายเป็นปัญหาที่อุตสาหกรรมโพลิเมอร์ต้องแก้ไข
B. ประเภทของวัสดุโพลิเมอร์ที่เสื่อมสภาพ
มีปรากฏการณ์และลักษณะการแก่ชราที่แตกต่างกันเนื่องจากโพลิเมอร์แต่ละชนิดและเงื่อนไขการใช้งานที่แตกต่างกันโดยทั่วไป การเสื่อมสภาพของวัสดุพอลิเมอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทดังต่อไปนี้
01 การเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์
คราบ จุด เส้นสีเงิน รอยแตก เปลือกน้ำฅาล ชอล์ก ความเหนียว การบิดงอ ตาปลา รอยย่น การหดตัว แผดเผา การบิดเบือนทางแสง และการเปลี่ยนสีทางแสง
02 การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพ
รวมถึงความสามารถในการละลาย การพองตัว คุณสมบัติการไหลและการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานความเย็น ความต้านทานความร้อน การซึมผ่านของน้ำ การซึมผ่านของอากาศ และคุณสมบัติอื่นๆ
03 การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล
การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานแรงดึง แรงดัด แรงเฉือน แรงกระแทก การยืดตัวสัมพัทธ์ การผ่อนคลายความเครียด และคุณสมบัติอื่นๆ
04 การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้า
เช่น ความต้านทานพื้นผิว ความต้านทานปริมาตร ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ความแรงของการสลายตัวทางไฟฟ้า และการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ
C. การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ของการเสื่อมสภาพของวัสดุพอลิเมอร์
โพลิเมอร์สร้างสถานะโมเลกุลที่ตื่นเต้นต่อหน้าความร้อนหรือแสง และเมื่อพลังงานสูงพอ โซ่โมเลกุลจะแตกออกเพื่อสร้างอนุมูลอิสระ ซึ่งสามารถสร้างปฏิกิริยาลูกโซ่ภายในโพลิเมอร์และเริ่มการย่อยสลายต่อไป และยังอาจก่อให้เกิดการข้าม- การเชื่อมโยง
หากมีออกซิเจนหรือโอโซนอยู่ในสิ่งแวดล้อม จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันหลายชุด เกิดเป็นไฮโดรเปอร์ออกไซด์ (ROOH) และสลายตัวต่อไปเป็นหมู่คาร์บอนิล
หากไอออนโลหะตัวเร่งปฏิกิริยาตกค้างอยู่ในโพลิเมอร์ หรือหากไอออนโลหะ เช่น ทองแดง เหล็ก แมงกานีส และโคบอลต์ ถูกนำเข้ามาในระหว่างกระบวนการผลิตหรือการใช้งาน ปฏิกิริยาการย่อยสลายโดยออกซิเดชันของโพลิเมอร์จะถูกเร่งให้เร็วขึ้น
D. วิธีหลักในการปรับปรุงประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอย
ในปัจจุบัน มีสี่วิธีหลักในการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอยของวัสดุโพลีเมอร์ ดังนี้
01 การป้องกันทางกายภาพ (การทำให้หนา การทาสี สารประกอบชั้นนอก ฯลฯ)
การเสื่อมสภาพของวัสดุโพลิเมอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเสื่อมสภาพจากแสงที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันจากแสง เริ่มต้นจากพื้นผิวของวัสดุหรือผลิตภัณฑ์ ซึ่งแสดงออกมาให้เห็นเป็นสีเปลี่ยน มีรอยชอล์ก แตกร้าว มีความเงาลดลง ฯลฯ จากนั้นจึงค่อย ๆ ลึกลงไปถึงภายในผลิตภัณฑ์แบบบางมีแนวโน้มที่จะเสียเร็วกว่าผลิตภัณฑ์แบบหนา ดังนั้นยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้โดยการทำให้ผลิตภัณฑ์หนาขึ้น
สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีแนวโน้มที่จะเกิดริ้วรอย สามารถใช้หรือเคลือบชั้นเคลือบที่ทนต่อสภาพอากาศบนพื้นผิวได้ หรือชั้นของวัสดุที่ทนทานต่อสภาพอากาศสามารถประกอบเข้ากับชั้นนอกของผลิตภัณฑ์ เพื่อให้สามารถติดชั้นป้องกันได้ ผิวของผลิตภัณฑ์เพื่อชะลอการเกิดริ้วรอย
02 การปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผล
วัสดุจำนวนมากในกระบวนการสังเคราะห์หรือเตรียมยังมีปัญหาอายุตัวอย่างเช่น อิทธิพลของความร้อนระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชัน การแก่ตัวด้วยความร้อนและออกซิเจนในระหว่างกระบวนการผลิต เป็นต้น ดังนั้น อิทธิพลของออกซิเจนสามารถชะลอลงได้โดยการเพิ่มอุปกรณ์กำจัดอากาศหรืออุปกรณ์สุญญากาศระหว่างกระบวนการโพลีเมอไรเซชันหรือการประมวลผล
อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้สามารถรับประกันประสิทธิภาพของวัสดุที่โรงงานเท่านั้น และวิธีนี้สามารถใช้ได้จากแหล่งที่มาของการเตรียมวัสดุเท่านั้น และไม่สามารถแก้ปัญหาการเสื่อมสภาพระหว่างการประมวลผลซ้ำและการใช้งาน
03 การออกแบบโครงสร้างหรือการปรับเปลี่ยนวัสดุ
วัสดุโมเลกุลขนาดใหญ่จำนวนมากมีกลุ่มอายุในโครงสร้างโมเลกุล ดังนั้นด้วยการออกแบบโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุ การแทนที่กลุ่มอายุด้วยกลุ่มที่ไม่แก่มักจะได้ผลดี
04 การเติมสารเติมแต่งต่อต้านริ้วรอย
ในปัจจุบัน วิธีที่มีประสิทธิภาพและวิธีการทั่วไปในการปรับปรุงความต้านทานการเสื่อมสภาพของวัสดุโพลีเมอร์คือการเติมสารเติมแต่งต่อต้านริ้วรอย ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีต้นทุนต่ำและไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนกระบวนการผลิตที่มีอยู่มีสองวิธีหลักในการเพิ่มสารเติมแต่งต่อต้านริ้วรอยเหล่านี้
สารเติมแต่งต่อต้านริ้วรอย (ผงหรือของเหลว) และเรซินและวัตถุดิบอื่น ๆ ผสมโดยตรงและผสมหลังจากการอัดขึ้นรูปเป็นเม็ดหรือการฉีดขึ้นรูป ฯลฯ นี่เป็นวิธีการเติมที่ง่ายและสะดวก ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการอัดเป็นก้อนและ โรงงานฉีดพลาสติก
เวลาโพสต์: ต.ค. 26-2022