A polimer anyagok közé tartoznak a műanyagok, gumik, szálak, filmek, ragasztók és bevonatok. Mivel számos, a hagyományos szerkezeti anyagoknál jobb tulajdonságokkal rendelkeznek, egyre gyakrabban használják őket a katonai és polgári termékek területén.
Azonban a folyamat, a tárolás és a használat, a fény, a hő, az oxigén, a víz, a nagy energiájú sugárzás, a kémiai és biológiai erózió és más belső és külső tényezők miatt a kémiai összetétel és a polimer anyagok szerkezete egy sor változáson megy keresztül a fizikai tulajdonságok megváltoznak, mint például a keménység, viszkozitás, törékeny, elszíneződés, szilárdságvesztés, és így tovább, ez a jelenség a polimer anyagok öregedése.
A polimer anyag öregedésének természete a fizikai szerkezet vagy a kémiai szerkezet megváltozása, amely az anyag teljesítményének fokozatos csökkenésében nyilvánul meg, és elveszíti a megfelelő használati értéket. A polimer anyagok öregedési hibája a polimer anyagok további fejlesztését és alkalmazását korlátozó egyik legfontosabb kérdéssé vált.

Az öregedés jelensége
A különböző polimer anyagok különböző fajtái, a különböző körülmények használata miatt különböző öregedési jelenségek és jellemzők vannak. Például a mezőgazdasági műanyag fólia a nap és az eső után az elszíneződés, a törékenység, a csökkent átláthatóság előfordulása után; a légi plexiüveg hosszú idő után az ezüstszemcsék megjelenése után, csökkent átláthatóság; a gumitermékek hosszú idő után a rugalmasság csökkenése, keményedés, repedés vagy puha, ragacsos; festék hosszú idő után a fényveszteség, kréta, buborékok, pelyhesedés stb. előfordulása után.
Az öregedés jelensége a következő négy változásban foglalható össze:
1, a megjelenés változása
Megjelenése foltok, foltok, ezüst, repedések, spray fagy, kréta, ragadós, vetemedés, halszem, ráncok, zsugorodás, égett, optikai aberrációk és optikai színváltozások.
2, fizikai tulajdonságok változása
Beleértve az oldhatóságot, a duzzadást, a reológiai tulajdonságokat, valamint a hideg-, hő-, víz- és légáteresztő képességet és egyéb teljesítményváltozásokat.
3, mechanikai tulajdonságok változása
Szakítószilárdság, hajlítószilárdság, nyírószilárdság, ütésállóság, relatív nyúlás, feszültségrelaxáció és egyéb teljesítményváltozások.
4, az elektromos tulajdonságok változásai
Ilyen például a felületi ellenállás, a térfogati ellenállás, a dielektromos állandó, az elektromos átütési szilárdság és egyéb változások.

Az öregedési tényezők
A polimer anyagok fizikai tulajdonságai szoros kapcsolatban állnak kémiai szerkezetükkel, aggregációs állapotuk szerkezetével.
A kémiai szerkezet a kovalens kötésekkel összekapcsolt makromolekulák hosszú láncszerkezete, az aggregált szerkezet pedig sok makromolekula intermolekuláris erők által elrendezett és egymásra halmozott térbeli szerkezete, például kristályos, amorf, kristályos - amorf állapot. Az aggregált szerkezetet fenntartó intermolekuláris erők közé tartoznak az ionos kötések, a fémes kötések, a kovalens kötések és a van der Waals-erők.
A környezeti tényezők a molekulák közötti erők megváltozásához, sőt láncszakadáshoz vagy bizonyos csoportok leválásához vezethetnek, ami végső soron tönkreteszi az anyag aggregációs állapotú szerkezetét és megváltoztatja az anyag fizikai tulajdonságait. A polimeranyagok öregedését általában kétféle tényező befolyásolja: a belső tényezők és az extrinsic tényezők.

Belső tényezők
1, a polimer kémiai szerkezete
Polimer öregedés és a saját kémiai szerkezete szorosan kapcsolódik a gyenge kötés a kémiai szerkezet a hely érzékeny a külső tényezők hatására, hogy megtörni a szabad gyökök. Ez a szabad gyök a szabad gyök reakció kiindulópontja.
2、Fizikai forma
A polimerek molekuláris kötései közül néhány rendezett, néhány pedig rendezetlen. A molekuláris kötések rendezett elrendezése kristályos területet, a molekuláris kötések rendezetlen elrendezése az amorf területet képezheti, sok polimer nem egyenletes, hanem félkristályos állapotú, mind kristályos, mind amorf terület, az öregedési reakció először az amorf területről indul.
3, háromdimenziós normalizálás
A polimerek háromdimenziós integrációja és kristályossági foka szoros kapcsolatban áll egymással. Általánosságban elmondható, hogy a szabályos polimerek jobban ellenállnak az öregedésnek, mint a véletlenszerű polimerek.
4、Molekulatömeg és annak eloszlása
Általánosságban elmondható, hogy a polimer molekulatömege kevéssé függ össze az öregedéssel, de a molekulatömeg eloszlása nagy hatással van a polimer öregedési teljesítményére, minél szélesebb az eloszlás, annál könnyebb az öregedés, mert minél szélesebb az eloszlás, annál több a végcsoport, annál könnyebb az öregedési reakció.
5, nyomfém szennyeződések és egyéb szennyeződések
A polimer a feldolgozásban, és a fémekkel való érintkezés során keveredhet nyomfémekkel, vagy a polimerizációban maradék fémkatalizátorokkal, amelyek befolyásolják az automatikus oxidációt (azaz az öregedést) az indító szerepét.

Külső tényezők
1, a hőmérséklet hatása
A hőmérséklet emelkedik, a polimer lánc mozgása fokozódik, ha egyszer több, mint a kémiai kötés disszociációs energiája, ez a polimer lánc vagy csoport leválását okozza, a polimer anyagok termikus degradációja számos irodalmi jelentéssel rendelkezik; a hőmérséklet csökkentése, gyakran befolyásolja az anyag mechanikai tulajdonságait. Szorosan kapcsolódik a mechanikai tulajdonságok a kritikus hőmérsékleti pont, beleértve az üveg átmeneti hőmérséklet, viszkózus áramlási hőmérséklet és az olvadáspont, a fizikai állapot az anyag lehet osztani üveg, nagy rugalmas állapot, viszkózus áramlási állapot.

2, a páratartalom hatása
A nedvesség hatása a polimer anyagokra a víz duzzadásának és oldódásának tulajdonítható az anyagon, hogy fenntartsák a polimer anyag aggregációs állapotának szerkezetét, a molekulák közötti erők változását, így elpusztítva az anyag aggregációs állapotát, különösen a nem keresztkötésű amorf polimerek esetében, a nedvesség hatása rendkívül nyilvánvaló, a polimer anyag duzzadása és még az aggregációs állapot felbomlása is, így az anyag teljesítménye károsodik; a műanyag vagy a szálak kristályosodása esetén a nedvesség beszivárgási korlátok miatt a nedvesség hatása nem nyilvánvaló. A műanyagok vagy szálak kristályos formája esetében a víz behatolási korlátok megléte miatt a nedvesség hatása nem túl nyilvánvaló.
3, az oxigén hatása
Oxigén a fő oka az öregedés polimer anyagok, mivel az oxigén áteresztőképessége, kristályos polimerek több amorf polimerek ellenáll az oxidációnak. Oxigén először támadás a gyenge láncszemek a polimer fő lánc, mint például a kettős kötések, hidroxil, harmadlagos szénatomok a hidrogén és egyéb csoportok vagy atomok, a kialakulását polimer peroxil gyökök vagy peroxidok, majd ebben a részben a fő lánc okozta törés a súlyossága a polimer molekulatömeg jelentősen csökkent, az üvegesedési hőmérséklet csökken, így a polimer viszkózussá válik, jelenlétében néhány könnyen bomlanak szabad gyökök a kezdeményező vagy az átmeneti fém elemek, van egy tendencia, hogy súlyosbítja az oxidációs reakció. Oxidációs reakció tendencia.
4、Light aging
A fény által besugárzott polimer, hogy a molekulaláncok törését okozza-e vagy sem, a fényenergia és a disszociációs energia relatív nagyságától, valamint a polimer kémiai szerkezetének fényhullámokra való érzékenységétől függ. Mivel a jelenléte ózonréteg a föld felszínén és a légkör, elérheti a földön a nap fény hullámhossz tartományban 290 ~ 4300nm, a fényhullám energia nagyobb, mint a disszociációs energia a kémiai kötés csak az ultraibolya tartományban a fényhullám, okoz a polimer kémiai kötés szakadás.
Például a 300 ~ 400 nm-es ultraibolya hullámhosszúságú polimerek elnyelhetik a karbonil és kettős kötést tartalmazó polimereket, és a makromolekuláris lánc törését, a kémiai szerkezet megváltozását és az anyag teljesítményének romlását eredményezhetik; a polietilén-tereftalát 280 nm-es ultraibolya fény erős abszorpcióval rendelkezik, a bomlástermék elsősorban CO, H, CH; csak C-C kötésű poliolefin tartalmaz az ultraibolya fény abszorpcióján, de kis mennyiségű szennyeződés, például karbonil, telítetlen, és a bomlástermék jelenlétében a poliolefinek nem abszorbeálódnak, de kis mennyiségű szennyeződés jelenlétében. Kis mennyiségű szennyeződés, például karbonil, telítetlen kötések, hidroperoxid csoportok, katalizátor maradékok, aromás szénhidrogének és átmeneti fémelemek jelenlétében azonban elősegíthetik a poliolefinek fotooxidációs reakcióját.
5, a kémiai közeg hatása
A vegyi anyagok csak a polimer anyagok belsejébe hatolva játszanak szerepet, ezek a szerepek magukban foglalják a kovalens kötések és a két kategóriába tartozó szubvalens kötések szerepét. A szerepe kovalens kötések megnyilvánul polimer lánc törés, keresztkötés, hozzáadás vagy ezek kombinációja szerepek, ami egy irreverzibilis kémiai folyamat; kémiai közegek a pusztítás a másodlagos valencia a kötés, bár nem okoz változást a kémiai szerkezet, de az aggregáció a szerkezet az anyag megváltozik, így a fizikai tulajdonságok a megfelelő változások.
Az olyan fizikai változások, mint a környezeti feszültség okozta repedés, a szolvatációs repedés, a plaszticizálódás stb. a polimeranyagok kémiai közegben történő öregedésének tipikus megnyilvánulásai.
A szolvatációs repedések megszüntetésének módszere az anyag belső feszültségének megszüntetése, és az anyag formázási folyamata utáni lágyítás elősegíti az anyag belső feszültségének megszüntetését. A plaszticizálás a folyékony közegben és a polimer anyagok folyamatos érintkezésben vannak az alkalommal, a polimer és a kis molekulák közötti kölcsönhatások a közeg között részben helyettesíti a kölcsönhatást a polimer között, így a polimer láncszegmensek könnyebben mozognak, ami az üvegesedési hőmérséklet csökkenésében nyilvánul meg, az anyag szilárdsága, keménysége és rugalmassági modulusa csökkent, a szakadási nyúlás nőtt, és így tovább.
6, biológiai öregedés
Mivel a műanyag termékek a feldolgozási folyamat során szinte mind különböző adalékanyagokat használnak, és így gyakran válnak a penész tápanyagforrássá. A penésznövekedés felszívja a tápanyagokat a műanyag felületén és belsejében, és micéliummá válik, a micélium egy karmester, így a műanyag szigetelése csökken, a súly változik, és ha lesz egy komoly hámlás. A penész növekedésének anyagcseretermékei szerves savakat és toxinokat tartalmaznak, amelyek a műanyag felületét ragacsosnak, elszíneződésnek, törékenységnek, fényességcsökkenésnek és egyéb jelenségeknek teszik ki, és a penészes műanyaggal való hosszú távú érintkezést is betegséggel fertőzött emberekké teszik.
A poliszacharid természetes makromolekulák és módosított vegyületeik általános célú műanyagokkal való keverés és módosítás révén biológiailag lebomló, eldobható fóliákká, lapokká, tartályokká, habosított termékekké és így tovább alakíthatók, hulladékuk pedig a természetes környezetben széles körben megtalálható poliszacharid természetes makromolekula-bontó enzimek, például amiláz közreműködésével lépésről lépésre kis molekulájú vegyületekké hidrolizálható, és végül nem szennyező szén-dioxidra és vízre bomlik, amely visszavezethető a bioszférába. Ezen előnyök alapján a keményítő által képviselt poliszacharid természetes polimer vegyületek még mindig a lebomló műanyagok fontos részét képezik.