以橡胶、塑料、合成纤维等高分子材料为主要成分的商品,在储存或使用过程中性能逐渐变坏,以致最后丧失使用价值的现象称为“老化”。老化的主要特征是高分子商品出现发黏、龟裂、变脆、失去弹性、强度下降等性能改变现象。老化的实质是在外界条件作用下,组成高分子材料主要成分的高聚物分子链发生了降解或者交联等变化。
老化是一种不可逆的变化,它与高分子商品的成分、结构及储存使用环境等有着密切的联系。
(一)商品老化的因素
1.商品老化的内在因素
(1)高分子化合物分子组成与结构
组成高分子材料的高分子化合物分子链结构中,存在着不饱和的双键或大分子支链等,在一定条件下易发生分子链的交联或降解。
(2)其他添加剂组分
其他附加成分对商品老化有加速作用:塑料中的增塑剂会缓慢挥发或促使霉菌滋生;着色剂会产生迁移性色变;硫化剂会产生多硫交联结构,降低橡胶的耐老化能力。
(3)组分中的杂质
在高分子化合物的单体制造、缩合聚合及高分子与添加剂的配合过程中,会带入极少量的杂质成分,它们对高分子商品的耐老化性有较大的影响。
(4)加工成型条件
高分子材料在加工成型的过程中,由于加工温度等的影响,使材料结构发生变化而影响商品的耐老化性能。
2.商品老化的外部因素
(1)阳光
阳光(特别是光线中的紫外线)对高分子分子链及材料中各组分的老化起催化作用。实验表明,光化学反应一般是在商品的表面层进行的,首先引起表层材料的老化,并随着时间的推移而逐渐向内层发展。
(2)氧和臭氧
高分子材料对于大气中的氧是很敏感的,微量的氧的作用可使某些材料的性能发生严重的变化。在大气条件下,高分子商品老化其过程就是商品在热、光的引发下产生的各种氧化反应。氧是商品老化的直接参与者,是影响商品老化的重要因素。臭氧在接近大气层中的浓度很低,但对商品的破坏性很大。臭氧的稳定性低,它能分解出原子态氧,其化学活性比氧高,所以对商品的破坏性也大。(www.xing528.com)
(3)温度的变化
温度过高,使高分子材料变软或发黏;温度过低,使高分子材料变硬或发脆。许多高分子材料的老化是热氧老化,热促进了氧化反应的进行。热也是促进商品老化的重要因素,温度升高,会使分子运动加速,从而促进高分子材料大分子链发生氧化裂解反应,导致老化。有光、氧两者配合参与,热的因素对商品的老化起到加速作用,热氧老化是商品储存中的重要老化反应之一。另外,温度的冷热交替,对商品老化也起到促进作用。
(4)水
水能够渗入材料的内部,使高分子材料含有的某些水溶性物质、增塑剂和含亲水性基团的物质被水所溶解、抽提或吸收,从而逐步改变材料的组成和比例,加速材料的老化。水对高分子材料的老化起着加速作用。
此外,水分和湿度、微生物、昆虫排泄物、重金属以及重金属盐等,也会对高分子商品的老化有加速作用。
(二)商品防老化的一般措施
根据影响商品老化的内外因素,商品的防老化可从两方面入手:
1.提高商品的耐老化性能
提高商品的耐老化性能主要是在生产过程中完成的,如采用共聚、交联、共混、改进成型加工和后处理工艺,减少不稳定结构和杂质,来提高原材料的耐老化性;在商品的组成中添加能防护和抑制光、氧、热、臭氧、重金属离子等外因对商品产生破坏作用的防老化剂;在商品外涂漆、涂胶、涂蜡、涂油、涂复合材料、镀金属或衬底材料或涂布防老化剂溶液等保护层来阻缓商品老化;另外商品包装也是防止高分子材料老化的有效措施。
2.按商品性能,做好仓储管理
对易老化商品,应从以下方面采取防护措施,减少热、光的影响。
①夏季应安排存放在库温较低的库房里,不宜存放在库温较高的仓库顶层或货棚,更不应存在露天货场,并不得与酸、碱性商品同库储存。
②保持库房清洁,墙壁、门窗应刷上白色,或挂置窗帘以防阳光直射商品。
③底层仓库要隔离地潮,露天货垛要做好防晒、防雨、防风等工作。
④加强仓库温湿度管理,如塑料制品一般要求适宜温度在30℃以下,空气相对湿度60% ~80%。
⑤加强在库检查。一般每月或每季度抽查一次,注意分别抽查有代表性的上、中、下层商品。炎热季节特别注意货架里层塑料制品,梅雨季节和底层仓间应注意检查货垛下层商品,如发现发黏、变色、变硬、龟裂、脆损等老化现象,应及时隔离处理。
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