高分子材料老化的普通机理和预防策略

　　摘    要：　目前市面上很多常见的高分子材料，由于随着使用时间的不断增加，像常见的塑料、橡胶、涂料这些高分子材料很有可能出现外观和性能发生变化的现象。这些高分子材料的老化不仅很大程度上影响了商品的外观，同时也极大地降低了高分子材料商品的使用时间。这些现象一般来说表现为高分子材料失去原有的光泽和颜色，出现龟纹和拉伸强度降低等，这些我们把它称为高分子材料的老化。针对高分子材料的老化机理与防止措施提出建议。

　　关键词：　高分子材料; 老化机理; 防治措施;

　　高分子材料广泛出现在我们的生活中，并不只存在于工业制造中。目前出现在我们日常生活中的高分子材料有很多，比如塑料制品也就是一次性塑料纸袋和我们所穿的衣物制品。目前我们所穿的衣服制品一般都是合成纤维合成的商品，合成纤维也属于高分子范畴。无论这些商品是何种高分子材料形成的，都极易出现各种各样的老化问题，比如塑料制品容易发硬，而衣服制品容易发黄。因此，研究高分子材料老化机理以及如何防治高分子材料老化成为一个重要的话题。

　　1、 高分子材料老化的普遍机理

　　1.1、 聚烯烃类塑料商品的老化机理

　　目前市面上能见到的塑料商品的老化机理有两种，分别是热氧老化和光氧老化。对于聚烯烃塑料商品中的热氧老化来说，光氧老化的反应机理一般和低分子的化合物反应机理是差不多相同的特点，都具有能够自动发生催化氧化反应的特点。
 

　　从塑料商品老化的两种形式来说，光氧老化是最为重要的一种形式。这是因为聚乙烯这些高分子商品一般而言在自然使用条件下非常容易受到大气环境中的其他各项因素作用，从而发生氧化。这是因为聚烯烃类商品由于特殊的分子结构，很容易有不明杂质混进去，而这些杂质容易发生氧化。除此之外，由于塑料商品中的分子结构往往较大，而且塑料商品中本身也具有极易发生氧化的物质，所以在这一老化过程中，光氧老化是最重要的一种形式。也就出现了塑料商品外观性能都发生老化变质等不良现象。

　　1.2 、橡胶材料商品的老化机理

　　目前来说橡胶材料分为两种，一种是天然橡胶，一种是合成橡胶。而橡胶高分子材料的老化目前已经从很多实践中得到了证实，橡胶商品的性能变坏往往都是由老化所引起的。针对天然橡胶来说，天然橡胶的老化一般发生在热和光这两种因素的综合作用下。而且天然橡胶的老化过程与高分子商品中的烯烃类塑料商品老化机理类似。除此之外，天然橡胶由于会受到大气中的臭氧作用，不饱和键会极易发生极化从而生成超氧化合物。所以天然橡胶的老化特征一般是出现发粘变软，或是出现臭味等现象。但是对于合成橡胶来说，其老化过程主要以交联反应为主导，所以合成橡胶商品的老化产品特征是产品表现得更加坚硬或者发脆。

　　1.3 、高分子材料合成纤维商品的老化机理

　　一般来说,现在所使用的高分子材料纤维商品，这些商品中最多的就是合成纤维。合成纤维由于制造的特殊性非常容易发生老化。这是因为合成纤维中往往有聚丙烯晴等易发生老化的物质，这些物质中所具有的醇氨键容易发生断裂，并经过一系列反应之后在末端释放出二氧化碳。这样一来就会使羧基逐渐减少，也就在一定程度上会使商品逐渐发生老化，所以合成纤维商品逐渐老化的过程一般是纤维商品慢慢变黄，甚至出现变黄发硬的过程。除此之外，由于环境湿度过的高的话，那么有可能在一定程度上加快合成纤维的光氧气老化速度，而且如果环境温度过高的话，那么合成纤维的老化速度会更加快的，可以说温度越高湿度越高的情况下，合成纤维所形成的商品更容易发生老化。因此，要想避免合成纤维发生快速的老化，一定要保持湿度和温度的适宜。

　　2 、针对不同高分子材料老化的防治措施

　　2.1 、防止塑料发生老化的具体措施

　　要想防止塑料发生老化，那么就要针对塑料的防老化机里做出预防措施。针对塑料来说，塑料的防老化一般从以下几个方面进行准备。首先在塑料还没有成型的时候，就应该尽最大努力减少杂质的混入。除此之外，也应该尽可能减少塑料与空气的接触，如果不能，也要尽量控制接触时的温度，使温度降低，避免温度过高。在塑料合成时可以采取人工增加增塑剂的方法使温度降低。而且为了增加塑料制品的抗老化性能，也应该在塑料快成型时配方中加入一定程度的防老剂。现在一般来说我们所购买的塑料都是加过防老剂的。而且由于塑料制品的不同用途，塑料制品所需要的防老剂也不相同。所以往往在塑料进行合成时，防老剂不会单一使用，而是相互配合才能取得良好的防老效果。因此，如何挑选防老剂成为一个重难点问题，防老剂首先要与聚合物具备相容的特点，挥发性也要小，除此之外尽量要不带颜色，避免破坏了塑料制品本来的颜色。除此之外也一定要符合无毒无臭无味的标准。在塑料成型后可以采取涂防护期度接触层等方法尽可能地减少塑料产品的老化。

　　2.2 、防止橡胶材料发生老化的具体措施

　　防止橡胶材料发生老化往往从改善橡胶材料分子结构的稳定性来改善。针对目前市面上出现的方法来说，改善橡胶材料的防老化主要分为三种，第一种是改变橡胶分子的结构性，第二种是将橡胶材料高分子材料结合起来利用，第三种是引入防老剂。

　　橡胶分子结构的改性也就是通过改变橡胶的化学结构。橡胶发生老化这是因为橡胶分子中含有的双键过多。通过简单的化学原理就可以知道，双键非常容易被日常生活中出现的各种因素氧化。所以一般来说，橡胶结构的氧化是橡胶结构中双键的氧化。所以要想针对橡胶材料进行耐老化，那么就要在保持橡胶弹性的大前提下尽可能的来降低橡胶分子结构中的活性。这样可以在很大程度上改善橡胶不稳定的特征，是一种尽量从根本上减少橡胶材料容易发生老化的主要措施。

　　第二种高分子材料的并用是指把其他高分子材料融合到制作过程中。但这些主要根据所形成材料的用途来进行添加的，一般来说将不同性质的高分子材料通过共硫化等方法可以获得性质更好的高分子材料。

　　第三种方法是用防老剂，因为防老剂是当今市面上出现的一种能够涂在易发生老化的高分子材料表面，从而抑制光热氧等其他不良因素外界干扰对象将材料进行破坏的一种物质。所以在橡胶材料中添加一定剂量的防老剂，不仅能够在一定程度上改善橡胶材料的加工性能，同时也极大程度地延长了橡胶材料的使用寿命，所以引入防老剂也是当今时代延长橡胶材料防老的一种重要途径。

　　2.3、 防止化纤类材料发生老化的具体措施

　　目前来说，市面上针对化纤类材料的老化处理一般就是在化纤类材料的加工时加入抗老剂。防老剂在橡胶中的作用可以分为很多类，比如抗氧剂，抗臭氧剂等等。而防老剂针对化纤类来说，一般是为了增加化纤类材料的稳定性，所以又称之为稳定剂。针对化纤类材料稳定剂的选择，由于化纤类材料一般被广泛制作为衣服制品，所以应该在尽量保证化纤类材料的柔软度的同时尽量增加化纤类材料的稳定性，才能够发挥稳定的防老功效。除此之外，由于化纤类产品的特殊要求，化纤类材料商品的存放条件要严格存放，避免在露天处放。一般来说，化纤类产品都是采用从丁字形排列的方式进行排列，这样有利于通风散潮，除此之外也要注意湿度不能过高，每月定期检查，并且要时刻注意有无虫蛀。

　　3 、综合治理高分子材料老化技术的提出

　　总体来看，现在市面上已经出现了大量的防老剂产品。其中防老剂就是为了延长高分子材料的寿命而被设计出来的。可以说目前除了增加防老剂等措施之外也有液体抗老化技术的提出。但是一般来说，现阶段我国的分子素材老化现象十分严重。所以研究人员为了从基本上改善这个重大问题正在研究出一种可以充分稳定光合作用的水溶液制剂，这种制剂是一种液体制剂。可以用来加速分子中的原子在水中的溶解，以此来降低高分子材料的老化速度。虽然这种液体制剂在实际应用中并没有百分百的消除光氧化作用，但是研究人员可以根据这些制剂的氧化特征进行适当的运用，从而明显地改善高分子材料光合作用的老化现象，降低高分子材料的老化速度。

　　4 、结语

　　随着我国改革开放的不断加深，我国高分子材料的应用也会越来越重要。可是如何避免高分子材料在运用途中发生老化行为，尽可能延续高分子材料的使用寿命呢？那么就要尽可能地根据高分子材料的老化机理做出预防措施。做好对高分子材料防老化的预防措施，不仅能够提高高分子材料的使用寿命，同时也能做到既节省新材料，又能减少对资源的浪费。除了要做好高分子材料的防老化措施之外，一些新型技术如抗老化剂也在不断诞生中。希望本文的研究能为我国高分子材料的老化机理和防治措施有一定的参考作用。

　　参考文献

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