Старење полимерних материјала

Полимерни материјали се широко користе у индустрији у облику премаза и целих делова. Они се односе на чврсти електрични изолациони материјали… Развијене су многе варијанте полимера, али сви они пате од нежељених процеса старења који деградирају њихову трајност, изглед и снагу. Старење мења структуру и хемијски састав полимерних материјала.

Старење полимера може настати као резултат различитих фактора:

• светлост (ултраљубичасто зрачење);

• ваздух (озон и кисеоник);

• температура (висока или ниска, као и њене разлике);

• влага;

• механичка оптерећења (хабање, компресија и затезање, средњи притисак);

• изложеност агресивном окружењу (киселине и базе);

• изложеност микроорганизмима;

• од утицаја неколико наведених фактора.

Полимери су једињења велике молекулске тежине и механизам њиховог старења је углавном последица процеса разарања макромолекуларних ланаца.

Постоје две врсте уништења - хаотично и ланчано.У случају насумичне деструкције долази до руптуре макромолекула и формирања стабилних једињења смањене молекулске масе по случајном закону. Према овом механизму, хемијско уништавање полимера је због деловања киселина, база и реагенаса.

Уништавање ланца доводи до неколико чинова дезинтеграције молекула према одређеним процесима, такав механизам старења полимера обично се покреће утицајем високе енергије (температуре, светлости и зрачења).

Проучавање проблема старења полимера је компликовано чињеницом да су њихова природа и структура различити, односно различити су процеси уништавања молекуларних ланаца. Такође не постоје методе за мултифакторско обрачунавање услова животне средине који доводе до старења.

Као критеријуми који карактеришу отпорност полимерних материјала на старење користе се концепти рада (очување својстава полимера која гарантују употребљивост производа) и период очувања оперативних својстава.

Постоје 3 методе за заштиту полимера од старења:

1) активна заштита,

2) пасивна заштита,

3) комбиновани.

Активна заштита полимера значи смањење утицаја фактора старења. Пасивне методе обухватају различите начине повећања стабилности полимера помоћу адитива за стабилизацију, хватача слободних радикала, хватача производа активног старења, стабилизатора светлости, антиоксиданата, антиозонанти, успоривача пламена, антирадикала, средстава против зрачења под механичким стресом, инхибитора корозије и биоцида са стабилизацијом. Својства.Такође се користе заштитни премази који су отпорнији на старење од основног полимерног материјала.

Најједноставнији стабилизатори светлости полимера су оксид гвожђа (садржај до 1%), чађа, фталоцијанин (до 0,1%) и комплексна једињења никла.

Антиоксидативни стабилизатори су две врсте: спречавају разградњу хидропероксида и прекидају ланац оксидативних хемијских реакција.

Међу антиоксидансима који заустављају деструкцију могу се издвојити антиоксиданси фенолног и аминског типа, меркаптани, сулфиди и тиофосфати. Увођење обе врсте антиоксиданата у полимер појачава ефекат против старења.

Обично произвођачи полимерних материјала производе и разне врсте стабилизатора.Од страних произвођача сировина издвајају се следећи материјали: Аркема, Француска (Тхермолите), Баерлоцхер, Немачка (стабилизатори на бази ЦаЗн, Пб, ЦаОрг, Сн, БаЗн) , Цхемтура, САД (отпорни ХБЦД, Фиремастер, ПВЦ стабилизатори Марк, Ловилите, инхибитори Наугард 300-Е, антиоксиданси Алканок, Анок, Вестон), Циба, Швајцарска (антиоксиданс ИРГАНОКС, стабилизатор ИРГАФОС), ПВЦ стабилизатори немачке компаније Ика, итд.