高聚物成型塑件常常是在高温和应力作用下进行的。因此,高聚物分子可能由于受到热和应力的作用或由于高温下高聚物中微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作用而导致其相对分子质量降低,使高聚物的大分子结构发生化学变化。通常把高聚物相对分子质量降低的现象称为高聚物的降解,也称裂解。
降解的实质表现为断链、分子链结构的改变、侧基的改变以及它们的综合作用。在成型加工中,高聚物的降解一般都难以完全避免,而降解大多是有害的。轻度降解会使高聚物变色,进一步降解会使高聚物分解出低分子物质,导致相对分子质量降低,塑件出现气泡和流纹等弊病,并因此削弱塑件的各种物理、力学性能。而严重的降解会使高聚物焦化变黑,产生大量的分解物质。
对塑料的成型加工来说,在正常操作情况下,热降解是主要的,由力、氧气和水等引起的降解是次要的,但它们也都能通过温度对高聚物的降解起重要作用。所谓热降解是指高聚物在高温下受热时间过长,发生变色和分解等现象。
高聚物在成型过程中出现降解后,塑件外观变坏,内在质量降低,使用寿命缩短,因此在加工过程中应设法减少和避免高聚物降解。通常可采取的措施如下:
1)严格控制原材料的技术指标,使用合格的原材料。若原材料不合格,高聚物的稳定性和加工性变坏,所含杂质可对降解起催化作用。(www.xing528.com)
2)使用前对高聚物进行严格干燥,特别是聚酯、聚醚和聚酰胺等吸湿性强的塑料,使用前通常应将水分的质量分数降低到0.05%以下。
3)确定合理的加工工艺和加工条件,使高聚物在不易产生降解的条件下加工成型,这对于那些热稳定性差、加工温度和分解温度非常接近的高聚物尤为重要。
4)采用结构良好的成型加工设备和模具。
5)当加工温度较高时,在配方中考虑使用抗氧化剂、稳定剂等,以加强高聚物对降解的抵抗能力。
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