{"id":6339,"date":"2023-12-22T10:19:18","date_gmt":"2023-12-22T10:19:18","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=6339"},"modified":"2026-04-28T10:42:23","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:23","slug":"how-do-polymers-age","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/de\/how-do-polymers-age\/","title":{"rendered":"Wie altern Polymere?"},"content":{"rendered":"

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Quick answer:<\/strong> A practical stabilization strategy starts with the degradation risk first, then screens the additive package around processing conditions, service life, and appearance requirements.<\/p>\n

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Zu den polymeren Werkstoffen geh\u00f6ren Kunststoffe, Gummi, Fasern, Folien, Klebstoffe und Beschichtungen. Da sie viele potenzielle Eigenschaften aufweisen, die denen herk\u00f6mmlicher Strukturmaterialien \u00fcberlegen sind, werden sie zunehmend im Bereich milit\u00e4rischer und ziviler Produkte eingesetzt.
\nDoch in den Prozess, Lagerung und Verwendung, durch Licht, W\u00e4rme, Sauerstoff, Wasser, energiereiche Strahlung, chemische und biologische Erosion und andere interne und externe Faktoren, die chemische Zusammensetzung und Struktur von Polymer-Materialien wird eine Reihe von Ver\u00e4nderungen in den physikalischen Eigenschaften werden entsprechend ver\u00e4ndert, wie H\u00e4rte, Viskosit\u00e4t, spr\u00f6de, Verf\u00e4rbung, Verlust der Festigkeit, und so weiter, dieses Ph\u00e4nomen ist die Alterung von Polymer-Materialien.
\nDie Alterung von Polymerwerkstoffen ist eine Ver\u00e4nderung der physikalischen oder chemischen Struktur, die sich in einer allm\u00e4hlichen Verschlechterung der Leistungsf\u00e4higkeit des Materials \u00e4u\u00dfert und zu einem Verlust des Gebrauchswertes f\u00fchrt. Das Alterungsversagen von Polymerwerkstoffen ist zu einem der Hauptprobleme geworden, das die weitere Entwicklung und Anwendung von Polymerwerkstoffen einschr\u00e4nkt.<\/p>\n

Ph\u00e4nomen der Alterung
\nAufgrund der verschiedenen Sorten von Polymermaterialien, die Verwendung von verschiedenen Bedingungen, so gibt es unterschiedliche Alterungserscheinungen und Eigenschaften. Zum Beispiel, landwirtschaftliche Kunststoff-Folie nach Sonne und regen nach dem Auftreten von Verf\u00e4rbung, spr\u00f6de, verringerte Transparenz; Luftfahrt Plexiglas mit einer langen Zeit nach der Entstehung von Silber Korn, verringerte Transparenz; Gummiprodukte nach einer langen Zeit nach dem R\u00fcckgang der Elastizit\u00e4t, H\u00e4rten, Risse oder weich, klebrig; Farbe nach einer langen Zeit nach dem Auftreten von Verlust von Licht, Kreidung, Blasen, Abbl\u00e4ttern, und so weiter.
\nDas Ph\u00e4nomen der Alterung l\u00e4sst sich in den folgenden vier Ver\u00e4nderungen zusammenfassen:
\n1, Aussehen \u00e4ndert sich
\nAuftreten von Flecken, Flecken, Silber, Rissen, Spr\u00fchfrost, Kreidung, Klebrigkeit, Verziehen, Fischaugen, Falten, Schrumpfung, Verbrennung, optischen Aberrationen und optischen Farbver\u00e4nderungen.
\n2, \u00c4nderungen der physikalischen Eigenschaften
\nDazu geh\u00f6ren L\u00f6slichkeit, Quellung, rheologische Eigenschaften sowie K\u00e4lte, W\u00e4rme, Wasserdurchl\u00e4ssigkeit, Luftdurchl\u00e4ssigkeit und andere Leistungs\u00e4nderungen.
\n3, \u00c4nderungen der mechanischen Eigenschaften
\nZugfestigkeit, Biegefestigkeit, Scherfestigkeit, Schlagfestigkeit, relative Dehnung, Spannungsrelaxation und andere Leistungs\u00e4nderungen.
\n4, Ver\u00e4nderungen der elektrischen Eigenschaften
\nDazu geh\u00f6ren der Oberfl\u00e4chenwiderstand, der Volumenwiderstand, die Dielektrizit\u00e4tskonstante, die elektrische Durchschlagsfestigkeit und andere Ver\u00e4nderungen.<\/p>\n

Alterungsfaktoren
\nDie physikalischen Eigenschaften von Polymerwerkstoffen stehen in engem Zusammenhang mit ihrer chemischen Struktur, der Aggregatzustandsstruktur.
\nDie chemische Struktur ist die lange Kettenstruktur von Makromolek\u00fclen, die durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind, und die Aggregatstruktur ist die r\u00e4umliche Struktur vieler Makromolek\u00fcle, die durch intermolekulare Kr\u00e4fte angeordnet und gestapelt sind, z. B. kristalliner, amorpher, kristallin-amorpher Zustand. Zu den intermolekularen Kr\u00e4ften, die die Aggregatstruktur aufrechterhalten, geh\u00f6ren Ionenbindungen, Metallbindungen, kovalente Bindungen und Van-der-Waals-Kr\u00e4fte.
\nUmwelteinfl\u00fcsse k\u00f6nnen zu Ver\u00e4nderungen der intermolekularen Kr\u00e4fte oder sogar zum Bruch von Ketten oder zur Abspaltung bestimmter Gruppen f\u00fchren, was letztlich die Aggregatzustandsstruktur des Materials zerst\u00f6rt und die physikalischen Eigenschaften des Materials ver\u00e4ndert. In der Regel gibt es zwei Arten von Faktoren, die sich auf die Alterung von Polymermaterialien auswirken: intrinsische Faktoren und extrinsische Faktoren.<\/p>\n

Intrinsische Faktoren
\n1, die chemische Struktur des Polymers
\nPolymer Alterung und seine eigene chemische Struktur ist eng mit der schwachen Bindung der chemischen Struktur der Website ist anf\u00e4llig f\u00fcr den Einfluss von externen Faktoren zu brechen in freie Radikale. Dieses freie Radikal ist der Ausgangspunkt f\u00fcr die freie Radikalreaktion.
\n2\u3001Physikalische Form
\nEinige der Molek\u00fclbindungen der Polymere sind geordnet, andere ungeordnet. Geordnete Anordnung von Molek\u00fclbindungen kann einen kristallinen Bereich bilden, ungeordnete Anordnung von Molek\u00fclbindungen f\u00fcr den amorphen Bereich, viele Polymere sind nicht einheitlich, sondern halbkristallinen Zustand, sowohl kristalline und amorphe Bereiche, die Alterung Reaktion zun\u00e4chst aus dem amorphen Bereich.
\n3, dreidimensionale Normalisierung
\nDie dreidimensionale Integration von Polymeren und ihr Kristallinit\u00e4tsgrad stehen in einem engen Zusammenhang. Im Allgemeinen haben regelm\u00e4\u00dfige Polymere eine bessere Alterungsbest\u00e4ndigkeit als zuf\u00e4llige Polymere.
\n4\u3001Molekulargewicht und seine Verteilung
\nIm Allgemeinen hat das Molekulargewicht des Polymers wenig mit der Alterung zu tun, aber die Verteilung des Molekulargewichts hat gro\u00dfen Einfluss auf die Alterungsleistung des Polymers: Je breiter die Verteilung, desto leichter ist die Alterung, denn je breiter die Verteilung, desto mehr Endgruppen, desto leichter ist die Alterungsreaktion.
\n5, Spurenmetallverunreinigungen und andere Verunreinigungen
\nPolymer in der Verarbeitung, und Metall-Kontakt, kann mit Spuren von Metallen gemischt werden, oder in der Polymerisation, Restmetall-Katalysatoren, die die automatische Oxidation (dh, Alterung) der initiierenden Rolle beeinflussen wird.<\/p>\n

Externe Faktoren
\n1, die Auswirkung der Temperatur
\nTemperaturerh\u00f6hungen, die Polymer-Kette Bewegung intensiviert, sobald mehr als die Dissoziationsenergie der chemischen Bindung, wird es zu thermischen Abbau von Polymer-Kette oder Gruppe Shedding, der thermische Abbau von Polymer-Materialien haben eine gro\u00dfe Anzahl von Literatur berichtet; Temperatursenkung, oft Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften des Materials. In engem Zusammenhang mit den mechanischen Eigenschaften des kritischen Temperaturpunktes, einschlie\u00dflich der Glas\u00fcbergangstemperatur, der viskosen Flie\u00dftemperatur und des Schmelzpunktes, kann der physikalische Zustand des Materials in Glas, hochelastischen Zustand, viskosen Flie\u00dfzustand unterteilt werden.<\/p>\n

2, die Wirkung der Feuchtigkeit
\nDie Wirkung von Feuchtigkeit auf Polymer-Materialien kann auf die Quellung und Aufl\u00f6sung von Wasser auf das Material zur\u00fcckzuf\u00fchren sein, um die Struktur des Polymer-Materials Aggregatzustand der intermolekularen Kr\u00e4fte \u00e4ndern, wodurch die Aggregation Zustand des Materials, vor allem f\u00fcr nicht vernetzte amorphe Polymere, die Wirkung der Feuchtigkeit ist extrem offensichtlich, wird das Polymer-Material Schwellung und sogar Aggregatzustand Desintegration, so dass die Leistung des Materials besch\u00e4digt wird; f\u00fcr die Kristallisation von Kunststoffen oder Fasern, aufgrund der Existenz von Feuchtigkeit Infiltration Grenzen, die Wirkung der Feuchtigkeit ist nicht offensichtlich. F\u00fcr die kristalline Form von Kunststoffen oder Fasern, aufgrund der Existenz von Wasser Eindringen Einschr\u00e4nkungen, die Wirkung der Feuchtigkeit ist nicht sehr offensichtlich.
\n3, der Einfluss von Sauerstoff
\nSauerstoff ist die Hauptursache f\u00fcr die Alterung von Polymermaterialien, aufgrund der Durchl\u00e4ssigkeit von Sauerstoff, kristalline Polymere mehr amorphe Polymere resistent gegen Oxidation. Sauerstoff ersten Angriff auf die schwachen Verbindungen in der Polymer-Hauptkette, wie Doppelbindungen, Hydroxyl, terti\u00e4re Kohlenstoffatome auf den Wasserstoff und andere Gruppen oder Atome, die Bildung von Polymer-Peroxyl-Radikale oder Peroxide, und dann in diesem Teil der Hauptkette durch den Bruch der Schwere der Polymer-Molekulargewicht verursacht sank deutlich, die Glas\u00fcbergangstemperatur reduziert wird, so dass das Polymer viskos wird, in Gegenwart von einigen leicht zu zersetzen in freie Radikale des Initiators oder der \u00dcbergangsmetall-Elemente, gibt es eine Tendenz zur Versch\u00e4rfung der Oxidationsreaktion. Oxidationsreaktion Trend.
\n4\u3001Lichtalterung
\nPolymer durch Licht bestrahlt, ob oder nicht zu verursachen molekulare Kette Bruch h\u00e4ngt von der relativen Gr\u00f6\u00dfe der Lichtenergie und Dissoziation Energie und die Empfindlichkeit der chemischen Struktur des Polymers auf Lichtwellen. Aufgrund der Anwesenheit der Ozonschicht auf der Oberfl\u00e4che der Erde und der Atmosph\u00e4re, kann der Boden des Sonnenlichts Wellenl\u00e4ngenbereich von 290 ~ 4300nm zu erreichen, ist die Lichtwellenenergie gr\u00f6\u00dfer als die Dissoziationsenergie der chemischen Bindung ist nur die ultraviolette Region der Lichtwelle, wird das Polymer chemische Bindung Bruch verursachen.
\nZum Beispiel, die ultraviolette Wellenl\u00e4nge von 300 ~ 400nm, kann durch Polymere mit Carbonyl-und Doppelbindung absorbiert werden, und machen die makromolekulare Kette Bruch, chemische Struktur zu \u00e4ndern, und machen das Material Performance Verschlechterung; Polyethylenterephthalat 280nm von ultraviolettem Licht hat eine starke Absorption, das Abbauprodukt ist vor allem CO, H, CH; enth\u00e4lt nur C-C-Bindung Polyolefin auf der UV-Licht-Absorption, aber in Anwesenheit einer kleinen Menge von Verunreinigungen, wie Carbonyl, unges\u00e4ttigte, und das Abbauprodukt, die Polyolefine sind nicht absorbiert, aber in Anwesenheit einer kleinen Menge von Verunreinigungen. In Anwesenheit einer geringen Anzahl von Verunreinigungen, wie Carbonyl, unges\u00e4ttigte Bindungen, Hydroperoxidgruppen, Katalysatorr\u00fcckst\u00e4nde, aromatische Kohlenwasserstoffe und \u00dcbergangsmetallelemente, kann die Photooxidationsreaktion von Polyolefinen jedoch gef\u00f6rdert werden.
\n5, der Einfluss des chemischen Mediums
\nChemische Agenzien dringen nur in das Innere der polymeren Materialien, um eine Rolle zu spielen, diese Rollen geh\u00f6ren die Rolle der kovalenten Bindungen und die Rolle der subvalenten Bindungen von zwei Kategorien. Die Rolle der kovalenten Bindungen manifestiert sich als Polymerkettenbruch, Vernetzung, Addition oder eine Kombination dieser Rollen, die ein irreversibler chemischer Prozess ist; chemische Medien auf die Zerst\u00f6rung der sekund\u00e4ren Wertigkeit der Bindung, obwohl es nicht zu einer Ver\u00e4nderung der chemischen Struktur, aber die Aggregation der Struktur des Materials wird ge\u00e4ndert, so dass die physikalischen Eigenschaften der entsprechenden \u00c4nderungen.
\nPhysikalische Ver\u00e4nderungen wie Spannungsrissbildung, Solvatationsrissbildung, Plastifizierung usw. sind typische Erscheinungsformen der chemischen Medienalterung von Polymerwerkstoffen.
\nDie Methode zur Beseitigung der Solvatation Rissbildung ist es, die innere Spannung des Materials zu beseitigen, und Gl\u00fchen nach dem Formvorgang des Materials ist f\u00f6rderlich f\u00fcr die Beseitigung der inneren Spannung des Materials. Plastifizierung ist in der fl\u00fcssigen Medium und Polymer-Materialien in st\u00e4ndigem Kontakt mit der Gelegenheit, Polymer und kleine Molek\u00fcle Wechselwirkungen zwischen dem Medium teilweise ersetzt die Wechselwirkung zwischen dem Polymer, so dass die Polymer-Kettensegmente sind leichter zu bewegen, manifestiert sich als eine Verringerung der Glas\u00fcbergangstemperatur, das Material der Festigkeit, H\u00e4rte und Elastizit\u00e4tsmodul verringert, die Bruchdehnung erh\u00f6ht, und so weiter.
\n6, biologische Alterung
\nDa Kunststoffprodukte bei der Verarbeitung fast alle eine Vielzahl von Zusatzstoffen verwenden, werden sie oft zu einer Quelle von Schimmeln\u00e4hrstoffen. Schimmelpilzwachstum absorbiert N\u00e4hrstoffe auf der Oberfl\u00e4che und im Inneren des Kunststoffs und werden Myzel, Myzel ist ein Dirigent, so dass die Isolierung des Kunststoffs verringert, Gewichts\u00e4nderungen, und wenn es eine schwere Peeling werden. Die Stoffwechselprodukte des Schimmelpilzwachstums enthalten organische S\u00e4uren und Toxine, die die Oberfl\u00e4che des Kunststoffs klebrig erscheinen lassen, Verf\u00e4rbung, Spr\u00f6digkeit, Glanzminderung und andere Ph\u00e4nomene, und auch langfristigen Kontakt mit dem schimmeligen Kunststoff Menschen mit Krankheiten infiziert machen wird.
\nNat\u00fcrliche Polysaccharid-Makromolek\u00fcle und ihre modifizierten Verbindungen k\u00f6nnen durch Mischen und Modifizieren mit Allzweckkunststoffen zu biologisch abbaubaren Einwegfolien, Platten, Beh\u00e4ltern, gesch\u00e4umten Produkten usw. verarbeitet werden, und ihre Abf\u00e4lle k\u00f6nnen durch den Einsatz von nat\u00fcrlichen Polysaccharid-Makromolek\u00fcl-Zersetzungsenzymen wie Amylase, die in der nat\u00fcrlichen Umwelt weit verbreitet sind, schrittweise zu kleinen Molek\u00fclverbindungen hydrolysiert und schlie\u00dflich zu umweltfreundlichem Kohlendioxid und Wasser zersetzt werden, die in die Biosph\u00e4re zur\u00fcckgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen. Aufgrund dieser Vorteile sind nat\u00fcrliche Polysaccharid-Polymerverbindungen, wie sie die St\u00e4rke darstellt, nach wie vor ein wichtiger Bestandteil abbaubarer Kunststoffe.<\/p>\n

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A practical selection route for antioxidant, UV absorber, and HALS packages<\/h2>\n

Most stabilizer decisions work best when they are treated as package decisions rather than single-product decisions. Technical buyers usually get the strongest answer by reviewing long-term heat aging, process stability, weather exposure, and color sensitivity together.<\/p>\n