浅谈高分子材料老化原因及应对措施

浅谈高分子材料老化原因及应对措施

臧明伟

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摘要：高分子材料在人们生活中随处可见，受多个不确定因素的影响，自身具备的物理性能将发生改变，影响其使用价值。高分子材料的结构具备易改性、延展性以及更高的可塑性，所以，也方便对其加工。在人们的日常生活中，高分子材料被广泛应用，其产生了塑料、纤维、涂料等。尤其在我国的航空领域、社会基础设施建设领域以及军事领域等，都能作为关键，促进我国经济社会的发展。尤其是在交通运输、材料储存工作中。基于此，文章中对高分子材料老化现象以及造成的原因进行分析，并给出合理的应对措施。

关键词：高分子；材料；老化原因；应对措施

一、高分子材料的老化现象

高分子材料主要是含有聚合物成分以及自身具备聚合物材质的材料，其具备的分子质量高，由化合物组成的一种复合型材料。高分子材料的结构具备易改性、延展性以及更高的可塑性，所以，也方便对其加工。在人们的日常生活中，高分子材料被广泛应用，其产生了塑料、纤维、涂料等。尤其在我国的航空领域、社会基础设施建设领域以及军事领域等，都能作为关键，促进我国经济社会的发展。但是，如果高分子材料发生老化，将影响材料的价值和应用，甚至丧失自身性能。一般情况下，高分子材料老化现象主要表现为：物理形态发生改变、内部化学反应的产生，化学分子被改变。这些现象都是因为内部和外部因素的影响造成的。如图一所示，为高分子材料的结构简式，合成高分子材料用途广泛、性能优异，其功能与分子结构有密切的关系。因此，对其老化现象进行预防十分必要。

多个化工单元通过高分反应熔为一体的做成过程，被称为高分子材料的合成与制备。高分子材料的形态结构的形成是高分子反应过程中重要的内容。传统的高分子材料聚合的过程是对物料进行加热处理，在物料加热过程中的温度达到400℃至800℃之间时，物料就会发生降解反应与碳化反应，影像高分子材料的结构形态。在高分子材料合成的过程中需要以流变学的相关理论，解决高分子材料在合成的过程中传热与传质问题，提高了高分子材料的聚合反应效果。研究高分子材料在不同的环境下的流动与变形规律，例如：高分子材料在不同的湿度环境、不同的辐射环境下的变化规律，根据研究的结果，进行相应的分析。针对高分子材料在聚合反应中的不利条件，找出解决办法，从而提高集合反应的效果。

二、高分子材料老化的原因

影响高分子材料老化现象的原因更为复杂，其影响种类更丰富。如：材料自身的化学结构、自身的物理形态等。再如：受到阳光和空气湿度的影响等。具体表现为以下几点。

第一，金属掺杂物。在对高分子材料制作期间，会需要很多物质，如：金属材料的广泛应用。将其作为辅助材料，其成本中含有催化剂，无法避免其与物理层面直接接触，在这种长期状态下，金属材料中的掺杂物将不断与高分子材料融合，降低高分子材料的结构性能，增加其表面氧化和老化现象。

第二，光照温度。在我国生活中，随着温度的不断上升，水分子以及物理颗粒等物质，具备的传播速度也在不断加快。高分子材料受到温度提升的影响，其具备的震动也不断增强，这时候，化学原理被分解。高分子材料在分子链之间，化学键离解为固定的温度，当分子键的温度累积并超出后，高分子链被热降解或者分解，从而引起老化。所以说，高分子材料受到温度的变化，其具备的物理化学性能被改变，老化现象更为严重。对于聚合物材料，当在光直射下，如果化学分子链被分解，需要观察光能和离解能之间的大小。在特定的范围内，紫外线波长被双键聚合物吸收，大部分的化学链断裂，从而改变高分子材料的化学结构，其具备的性能不断下降，引起严重的老化现象。

第三，温度。温度对高分子材料也会产生很大影响。基于游离的水分子造成的。当高分子材料在水分子较为密集的环境下，两者不断渗透，随着时间的不断演变，高分子材料会发生明显的溶胀现象，甚至被直接溶解，从而改变其存在的物理性能。尽管在一定程度上能改变高分子材料中的分子作用力，但是，高分子材料的聚集状态也会发生很大改变，从而导致高分子材料具备的性能以及使用价值不断降低。

三、高分子材料老化的应对措施

当高分子材料发生热老化现象的时候，为了对其预防，可以对温度有效控制，保证其在玻璃化温度以上，保证能更为合理的抑制结晶型塑料和橡胶，避免高分子材料老化现象的产生。但是，在实际控制过程中，基于特定范围的温度，还会降低高分子材料内部的温度，高分子材料的物理性能将发生改变，无法保证高分子材料的自身价值。当对高分子材料实施生产以及加工过程中，可以为其适当的增加一些增塑剂，保证能增强高分子的可塑性，避免玻璃化温度的提升，也能给予高分子材料更强的抗寒性。增塑剂在高分子材料中的使用，可以发挥两个作用，第一，分子增塑剂，能在一定机理作用下，促进分子水平与材料分子的融和，也能在相互作用下，避免高分子链之间遭到破坏。在很大程度上，不仅缓解材料的刚性，也保证了分子链柔性的增加。第二，结构增塑作用，在一定机理作用下，增塑剂能将分子的厚度、分布尺寸等改变，促进聚合物聚集形态以及结构的均匀分布，以确保能获得良好的润滑作用。

在近几年不断发展中，我国的空气污染问题更为严重，空气中的硫化物、酸化物等在工厂内逐渐排放，在一定催化作用下，聚酯、聚酰胺等高分子材料受到酸碱以及空气中水分子的影响，产生明显的分子水解现象。在这种情况下，给大气环境带来严重污染，更为严重的，也会带来明显的酸雨现象，从而危害社会上的基础建筑。因此，在使用高分子材料的时候，需要加强多方面的重视。实际上，高分子材料已经被广泛应用，为了避免其性能发生改变，在使用过程中，可以为高分子材料增加一层防水膜，确保其与水的接触，降低水解现象，延缓高分子材料的老化速度。

为了对高分子材料的光老化现象进行预防，可以利用稳定较强的措施，严格控制紫外线的辐射，避免其对高分子材料造成危害，分散高分子材料储存的能量。同时，为了避免处于激发状态的高分子降低能力，也不能使其产生链式反应，需要为其增加屏蔽剂，避免高分子材料的光老化。如：光屏蔽剂的应用，主要使用涂层和颜料，能将其附着在高分子材料外，以达到材料的美化作用，促进遮蔽紫外线和吸收紫外线的目的。

总结：

在近几年不断进步和发展下，人们的环保意识不断形成。我国已经加强了对绿色环境的重要性，促进高分子材料利用效率的提升，防止高分子材料老化，成为当前重点思考的问题。从上文中可知，高分子材料受到温度和湿度方面的影响，将加速高分子材料的老化，因此，基于问题的产生，需要结合实际情况，为其提出合理的应对措施，以促进工作内容更完善。

参考文献：

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