塑料制品的老化是什么原因

如题所述

人会衰老、死亡,塑料亦有年龄寿命,会出现老化。在加工、储存、使用过程中,塑料暴露于自然或人工环境条件下,性能逐渐变坏、恶化,就是我们常说的塑料老化。那么,塑料老化本质是什么,具体有哪些表现,是什么导致塑料老化,如何预防或延迟塑料老化?下面将一一分析。
一、塑料老化的本质
塑料老化,本质上是降解的结果,即分子中的碳原子数目减少,分子量降低,或大分子分解为较小的分子。
但塑料降解不完全等同塑料老化,这里探讨的是塑料老化、劣化带来的影响使用问题。另一方面,科学家们也在利用降解来减轻或消除废弃塑料对环境造成的污染。
二、塑料老化的表现
塑料制品在一定时间的使用后,原有的性能出现恶化现象,最终影响甚至丧失使用价值,这是塑料老化的信号,一般有如下表现。
1.强度降低
2.发脆
3.断裂
4.变软
5.丧失力学强度
6.变硬
三、塑料老化的原因
引起塑料老化的原因很多,总的来说,塑料老化是内外因素综合影响的结果。
一方面,这是由塑料自身的分子性质决定的。塑料分子链中所含的不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基等,都是容易引起老化的构成,会随着时间的推移发生一定程度的降解。而在降解过程中,降解的产物形成游离基,使得分子链发生链式反应,又会加速降解速度。
另一方面,受环境和外界因素影响,如阳光、氧气、热、水、辐射、工业气体、霉菌、细菌、昆虫等,塑料内部分子量发生变化,从而出现老化现象。
值得注意的是,塑料为合成的高分子化合物,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质。由于不同材料链的结构差异,以及不同的组成物质和生产工艺技术,不用塑料的老化速度也是有差别的。
四、如何延缓塑料老化,延长塑料使用寿命
尽管老化问题是不可逆的过程,是不可避免的,但有没有一些方法可以延缓塑料老化,延长其使用寿命?答案是肯定的,主要有以下几点。
1.通过填料,提高塑料的强度和耐热性能,主要分为有机填料和无机填料,前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等,后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。
2.添加增塑剂,增强塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型。
3.添加稳定剂,如硬脂酸盐、环氧树脂等,防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏,延长使用寿命。
4.添加抗氧剂,防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化,而使塑料变黄,发裂等。
5.添加防霉剂,防止被细菌、霉菌等微生物腐蚀。
6.根据制件的具体要求,加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等,以满足不同的使用需求。
7.添加着色剂和润滑剂,使塑料具有各种鲜艳、光滑的外观,也能在一定程度上延缓塑料老化。
8.添加抗静电剂,赋予塑料以轻度至中等的电导性,防止静电荷的积聚。
9.采用物理方法,如电镀、喷漆、涂色、包装等,在一定程度延缓降解。
10.注意日常保养、检查维修、定期更换,把塑料老化带来的隐患事故扼杀在摇篮中。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2019-02-09
塑料是一种高分子的聚合物。例如:聚乙烯是由很多的乙烯分子,手拉手联结起来的产物;聚氯乙烯是由很多氯乙烯的分子,你拉着我,我拉着他,连接在一起变出来的。
氯乙烯的分子为什么会携起手来呢?说来挺有趣,氰乙烯分子中的碳原子是两只手互相拉起来的。如果我们加入少量的催化剂,它们当中有一只手就会分开,而与另一个氯乙烯分子中的碳原子拉起手来。这样氯乙烯就一个分子咬着一个分子,连成长长的链,这也就是化学上说的“聚合”。
氯乙烯分子按这种方式聚合起来后,就形成一个链状的大分子,很多这样的大分子集合起来,就是我们通常所看到的白色粉末状的聚氯乙烯树脂。
聚氯乙烯是能刚能柔的物质。它所以很硬是分子咬分子的那个“关节”,结合得很紧。如果在这个“关节”上加上一些“润滑油”,“关节”活动了,它就变成柔软的物质了。
“润滑油”是什么呢?有的塑料工业上所说的增塑剂。
冬天,天气很冷,有的增塑剂不耐寒,它的“润滑”本领降低了,塑料中的“关节”转动不灵,所以就变硬。天气暖了,增塑剂恢复了“润滑”的本性,“关节”活动自如,塑料也就软了。
有些增塑剂是挥发性的。塑料制品用久了,塑料中的“润滑油”跑掉了,“关节”不灵了,当然也会变硬。
常常用水和肥皂洗涤塑料制品,或是让塑料制品接触油,也会使增塑剂受到损失,塑料也会变硬。
塑料制品使用久了,也会变硬。这除了由于增塑剂挥发,使分子间的活动“关节”不灵以外,还因为互相咬着的长链分子,受到风雨、太阳等自然力的作用后,会使长链分子断裂成短链分子,塑料也就变硬了。在塑料工业学上,把这种现象称为“老化”。
相似回答