高分子橡胶材料老化的影响因素及应对措施分析

来源 :科学与财富 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a13058002542
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要: 高分子材料是近几年来一种尤其先进的材料,无论是在国内还是在世界范围内都发挥着举足轻重的作用。高分子材料所涉及的范围比较广泛,工业领域、农业领域甚至是我们的日常生活都与高分子材料息息相关,并且联系越来越紧密,另一方面,高分子材料的产量正在逐年增加,逐渐开始超过金属材料。虽然高分子材料在当今社会的应用广泛,作用重大,但是高分子材料一直以来都面临着老化问题,本文就针对高分子材料的老化问题进行详细的分析与探讨,分析高分子材料老化的影响因素,并根据实际情况提出相应的解决措施。
  关键词: 高分子材料;橡胶材料;老化;因素;措施;分析
  橡胶材料是一种我们所熟知的高分子合成材料,一般情况下,像橡胶材料这种高分子合成材料都具有容易老化的问题,无论是在使用过程中还是在贮存过程中,橡胶材料的性能都会随着时间的增长而不断下降,并且使用方式、贮存环境的好坏都会直接影响到橡胶材料的性能,甚至出现材料以及构建性能劣化的现象。事实上,高分子材料是无处不在,并且发展历史是非常悠久的,蚕丝织布、秸秆造纸等这些都是远在人类文明发展之初所被广泛应用的高分子合成材料,而在现代化的今天,高分子材料在科学技术的推动下发挥出更加巨大的作用,对人类社会的发展起到更加强有力的促进效果。高分子材料与人类社会的生活紧密相连,橡胶、塑料、纤维等都是现代社会中的高分子材料,都是高分子材料在新技术时代下的产物。虽然高分子材料为人类社会做出了巨大的贡献,但是高分子材料的老化问题确实科学界始终无法解决的一大难题。首先影响高分子材料的因素包括很多方面,例如阳光、温度、湿度、外力等都是导致高分子材料老化的直接因素,这些因素不仅影响了高分子材料的使用寿命,同时还很大程度上影响了高分子材料的使用性能。长期以来,科学研究者们一直的都在针对高分子材料的老化问题进行探索与研究,抗氧化剂、光稳定剂等都是科学研究者们的研究成果,但是这些产品只是延缓了高分子材料的老化,却并没有从根本上解决高分子材料的老化问题,而这一问题想要得到彻底的解决还需要做出更进一步的努力。
  一、影响高分子橡胶材料老化的环境因素
  1.太阳光对高分子的影响
  太阳光是高分子材料老化最主要、最直接也是最不可避免的影响因素。太阳光中含有大量的紫外线,而紫外线又是最容易被高分子材料吸收的,高分子材料吸收紫外线时候会产生一系列的化学反应。另外,太阳光中还含有红外线,当红外线与高分子材料接触之后会使得高分子材料的温度迅速上升,因此高分子材料的老化速度会加快,使用寿命也会缩短。
  2.空气中氧对高分子的影响
  空气中所含有的氧是一种相对比较活泼的气体,并且氧是无处不在的,因此空气中的氧对高分子材料老化的影响也是不可避免的因素之一。首先高分子材料表面极其容易产生氧化反应,这种氧化反应是在阳光照射之后高分子材料发生化学反应所形成的。高分子材料在加工、运输以及使用过程中都会不可避免的接触到氧,所以氧也成为了造成高分子材料老化的主要因素之一。
  3.外部作用——机械力对高分子材料的影响
  高分子材料在使用过程当中都会受到外部机械力的影响,这些来自外部的影响也是导致高分子材料老化的重要影响因素。由于高分子材料在使用过程中与外部的接觸是不可避免的,因此来自外部的影响也是一种不可避免的影响因素。例如汽车轮胎,汽车轮胎就是一种高分子橡胶材料,橡胶在车轮和车承载力的作用下,容易发生变形,但是由于橡胶的特殊性能,这种变形是可以迅速得到恢复的。然而如果橡胶长时间受到外力作用,橡胶哦内部分子就会受到严重破坏,橡胶材料的老化速度将会更加快速。
  二、高分子橡胶材料老化的具体表现
  高分子橡胶材料老化是一种分子发生质变或者降解的过程。高分子橡胶材料在受到外部力量的作用之后,其内部结构就会受到严重破坏,高分子橡胶材料会由于分子量变小而产生质变,生成新的物质或者降解。对于高分子橡胶材料的老化主要可以分为物理老化和化学老化,物理老化是一种可以控制和恢复的老化,而化学老化是一种极其复杂的现象,一旦出现化学老化将不可逆转,老化之后的高分子橡胶材料将不再具备原本的性能,也不再具有任何使用价值。通常老化后的高分子材料主要表现为强度降低、韧性降低、稳定性降低、耐热性降低、颜色变浅、出现斑点等。
  三、缓解高分子材料老化的应对措施
  解决高分子材料的老化问题,最根本的就是要从高分子结构本身入手。高分子结构本身是导致老化的主要原因,因此只有高分子在自身上改善结构,提高性能才能够抗老化。例如橡胶在硫化之后会存在不饱和双键,因此人们在进行橡胶材料的研究与制造过程中就应当避免或者减少高分子链上的双键。从目前情况来看,针对高分子材料老化问题展开深入的分析与研究是非常重要并且必要的,这也是解决高分子材料老化和抗老化问题的关键所在。但是目前,由于高分子材料内部结构比较复杂,研究技术水平不夠,所以我们还无法彻底消除高分子材料的老化,我们只能通过技术手段来提高高分子材料的使用性能,延缓其使用寿命。
  1.改变高分子本身易老化的特点
  高分子材料的本身弱键或者不饱和键是造成其老化的做主要的原因,正是由于这个原因才使得高分子材料额稳定性比较低,容易受到空气中氢氧的影响,与氢键氧键发生反应。因此如果使其变为饱和键,那么其抗老化的作用效果会有极大的提高。以橡胶为例,橡胶中的碳键会与臭氧发生反应,因此在橡胶中加入氯原子键就能够使其稳定,从而很好的提高其抗老化性能,
  2.物理防护措施
  对于来自外部影响高分子老化的因素可以采用物理防护的措施。物理防护能够有效的控制一般的物理老化现象,并且能够相应的延缓化学性老化。以大棚塑料薄膜为例,由于长期经受风吹日晒,塑料薄膜会发生氧化,出现透明度降低和薄膜脆化的现象,塑料薄膜的使用寿命也相应降低,而在塑料薄膜上覆盖草棚就会有效的减少日照,从而延长薄膜使用寿命。
  对于光氧化所带来的高分子材料老化现象,最有效的解决措施就是添加稳定剂。稳定剂可以使光氧化所造成的对高分子材料的破坏稳定化,可以有效的提高抗光氧化的性能,进而提高高分子材料的使用寿命。在高分子材料中添加的稳定剂主要有光屏蔽剂、猝灭剂、受阻胺光稳定剂等。
  (1)光屏蔽剂就是我们所说的涂层和颜料,这种稳定剂可以为高分子材料提供一层保护膜,为高分子材料屏蔽光线。
  (2)猝灭剂主要是通过一定的化学反应来起到稳定效果的。
  (3)受阻胺光稳定剂主要是通过阻碍胺类哌啶系衍生物来起到稳定作用的。
  四、结束语
  目前,世界经济不断发展,科学技术不断升级,越来越多的高新技术开始涌现出来,而高分子材料的发展前景也越来越广阔,应用范围也越来越广泛,高分子材料对于人类生活的作用也越来越受到重视。因此解决高分子材料的老化,提高其使用性能和使用寿命是我们所需要解决的最为首要也是最为关键性的问题。在长期以来的研究中我们虽然取得了良好的研究效果,研发出了有效额延缓措施,但是在复杂的高分子材料老化问题面前,我们所面临的仍然是众多的难题,对高分子领域的探索与研究将是一个持久的过程。■
  参考文献
  [1]冯新得,张中岳,施良和.高分子词典[M].北京:中国石化出版社,1994,19.
  [2]张德庆,张东兴,刘立柱.高分子材料科学导论[M].哈尔滨工业大学出版社,1991,7-00,29-34.
  [3]冯军.浅究影响高分子材料老化的因素及应对措施[J].科技与企业,2014,17:193.
  作者简介:杨明山性别:男,出生年份月份:1995.11.09,民族:汉,籍贯(省、市):辽宁省庄河市,学历:本科,职称(在读生不用填),主要研究方向:高分子材料与工程 橡胶方向。
其他文献
摘 要: 无损化检测技术在不损害被检测物体内部结构的前提下,实现对其质量的检测,并以检测结果为依据评价其使用性能,在工程项目质量检测中的应用越来越广泛,本文主要无损检测技术在工程项目质量检测中的应用进行研究。  关键词: 建设工程;质量控制;无损技术  无损检测技术主要运用物理检测方式检测建设工程的质量,通过物理检测方式判断建筑物是否符合质量标准,避免水对被检测对象结构及性能造成损害。现代化的无损
摘 要: 在基础形变下,利用桩、土变形协调,大多数荷载将向碎石桩体传递,将大大降低土体负荷,改善湿陷地基使用性能。除此之外,碎石桩能够有效增强黄土密实度,降低孔隙比,进而实现湿陷性消除、压缩性减小及抗震性能提升的目的。为此,本文通过具体工程案例,对湿陷性黄土路堑边坡加固施工中碎石桩施工工艺及质量控制进行了分析与探究。  关键词: 湿陷性黄土;路堑边坡加固;碎石桩  伴随公路工程建设规模的不断扩大,
摘 要: 伴随科学技术水平不断提高,机电一体化技术在工程机械中得到广泛应用,有效提升了生产质量及施工效率,通过自动检测系统及时诊断设备故障,确保安全稳定运行,本文以其基本概念为切入点,研究在工程机械中的具体应用。  关键词: 工程机械;机电一体化技术;应用分析  在工程机械领域,机电一体化的应用是社会进步的必然要求,有机结合了机械与计算机、自动化以及自动控制技术等,提高工程机械应用水平。现阶段我国
摘 要: 水泥路面被称为白色路面,或刚性路面。因其具有良好水稳性、使用年限长等优点,被广泛用于公路工程施工。随着社会经济的快速发展,政府加大了对基础设施建设的投资力度。随着公路总里程的不断增加,越来越重视水泥混凝土路面施工。为此,本文主要对公路工程水泥路面的构成、施工准备及施工流程进行分析与探究。  关键词: 公路工程;施工流程;施工准备  一、水泥混凝土路面的构成  水泥混凝土路面是指以水泥混凝
摘 要: 伴随社会经济发展速度的不断提升,我国公路事业也得到了极大发展。石灰改良膨胀土技术的合理应用,可全面提升工程建设质量。为此,本文在全面分析膨胀土性质的基础上,对公路石灰改良膨胀土施工工艺进行了探究,以期提高路基稳定性、延长公路使用年限。  关键词: 公路工程;施工工艺;膨胀土  一、膨胀土构成及性质分析  1、膨胀土构成。膨胀土主要由蒙脱石矿物成分组成,强亲水性矿物质是膨胀土的粘粒成分。硅
Twist Bioscience是一家蒸蒸日上的生物科技创业公司,其首席执行官兼联合创始人艾米莉?勒普劳斯特(Emily Leproust)是一名纳米领域的实业家.“我会提醒Twist的每一个人,我们
期刊
摘 要: 共振碎石化技術具有广阔的前景,它修补速度快、质量高、扰民少,对于保证国家经济大动脉的畅通具有重大的社会意义和经济效益,而且能够实现水泥路面混合旧料再利用,不废弃任何旧混合料,节约资源,保护了生态环境。本文在充分了解共振破碎原理的基础上,对高速公路旧水泥路面共振破碎施工流程及注意事项进行了分析与探究。  关键词: 高速公路;旧水泥路面;共振破碎  水泥混凝土路面在我国路面中占有相当大的比例
以特青为母本与Lemont杂交,然后用特青为轮回亲本回交,建立特青背景下的染色体片段置换系(CSSL)群体。在正常和低氮条件下分别在生长后期对株高(PH)、单株穗数(PN)、叶绿素含
摘 要: 随着社会经济的飞速发展,人口数量爆炸式剧增以及农村人口往城市迁移,各个发达城市面积已经不足以容纳飞速增长的人口,这促使着城市化进程的不断推进,与此同时,科技水平提升带来的高层建筑施工技术深受广大人民群众的青睐。高层建筑施工极大程度上缓解了城市人民用地紧张问题,近几年来,高层建筑如同雨后春笋般在中国这个广袤的土地上遍布开来。但是,高层建筑也带来一系列困扰,首当其冲的便是安全问题。高层建筑施
摘 要: 当前在我国的电力企业的管理体系当中,供电所是一个最基层的单位。供电所具有为广大用电户进行直接供电、服务用户的重要的工作职责任。伴随着当前我国国民经济的发展趋势,工业用电的增加,使得供电的负荷也在不断的提升,同时也进一步拓展了供电的配网规模,日益彰显出供电所在供电工作当中的重要地位。在当前全新的发展趋势下,如何来有效的提升供电所的整体管理效率與管理质量,业已成为现今电力企业管理的一个研究与