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永葆青春!尼龍材料如何抗衰老?

分類:常見問題 發布時間:2022-01-21 15:05:54 瀏覽量:

什么是氧化

高分子材料本身具有的結構特點和物理狀態及其在使用過程中受到的熱、光、熱氧、臭氧、水、酸、堿、菌和酶等外在因素使得其在應用過程中,會出現性能下降或損失,例如泛黃、相對分子質量下降、制品表面龜裂、光澤喪失,更為嚴重的是導致沖擊強度、拉伸強度和伸長率等力學性能大幅度下降,甚至失去使用價值。這種現象簡稱為老化。

老化在高分子材料的合成、貯存、加工和最終應用的各個階段均可能發生,可導致材料使用壽命終結而大量廢棄,造成資源的極大浪費和嚴重的環境污染。

高分子材料的老化分類

總的來說,高分子材料的老化可歸為以下四種類型的變化:

外觀的變化。如出現污漬、斑點、銀紋、裂縫等;

物理性能的變化。如質量、尺寸、耐熱、耐寒等性能指標的改變;

力學性能的變化。如抗拉、抗彎、抗壓等性能的變化;

電性能的變化。如絕緣電阻、介電損耗、擊穿電壓等。

高分子材料及其制品在實際應用中扮演著十分重要的角色,一旦使用中發生老化失效,必然會造成經濟損失,更甚者可能導致環境破壞、人身傷亡事故等等。

因此必須在高分子材料制品老化失效前對其進行更換。在既要本著節能、低碳和生態發展的原則,又要最大程度得發揮高分子材料制品的功能,材料的可靠性和耐久性就越來越受到人們的關注。

尼龍老化的原因

PA6,PA66具有質輕、韌性高、電絕緣性和絕熱性能良好等優點,廣泛應用于電子工業,如電器機械或電動工具外殼、電器用調諧零件、機器外殼,汽車發動機葉片等。

但是,作為電子器件的基本原料,要求其在一定使用期內,不僅力學強度保持較好,而且要求在經歷老化后制品的外觀和顏色不能變化太大,特別是一些外觀要求嚴格的淺色尼龍制品,否則將會降低電子產品的性能,影響器件的正常使用。

作為室內使用的電子電器用PA6、PA66材料在實際使用中會面臨局部溫度較高的情況,因而長期的熱的作用是使PA6、PA66老化的重要因素之一;在實際使用環境和條件下,大部分情況下會有氧參與尼龍的老化過程,熱和氧的共同作用會大大加快其老化進程。因此,對PA6、PA66采取防老化措施是非常必要的。

增強尼龍抗老化方法

目前已經發現,添加抗氧化劑和共混改性可以改善PA材料的耐熱老化性并且極大地延伸材料使用壽命。

常用的增強尼龍具有熱氧穩定劑,包括銅穩定劑,胺和受阻酚抗氧化劑,氫過氧化物分解劑等。

根據一些數據介紹和大量實驗,不同抗氧化系統的抗衰老作用如下∶銅鹽抗氧化劑>1098+626抗氧化系統>1098抗氧化系統>1010+626抗氧化系統炭黑具有良好的紫外線吸收劑,因此黑色增強尼龍材料比其他彩色增強尼龍更耐老化。

已經發現,POE-g-MAH彈性體在增韌的PA6體系中可以在一定程度上抵抗熱老化??寡趸瘎?098和亞磷酸酯抗氧化劑626的組合在PA6系統中具有協同效應。

銅鹽抗氧化劑和抗氧化劑1098及其復合抗氧化劑都是PA6樹脂體系的高效抗氧化劑。銅鹽抗氧化劑對增韌PA6體系具有更明顯的抗熱老化效果??寡趸瘎?010配混體系對PA6樹脂具有有限的抗熱老化效果。增強尼龍與銅鹽抗氧化劑和1098復臺抗氧化增韌PA6材料,可以滿足材料的熱氧化老化要求。

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