Bahan polimer meliputi plastik, karet, serat, film, perekat, dan pelapis. Karena memiliki banyak sifat potensial yang lebih unggul daripada bahan struktural tradisional, bahan ini semakin banyak digunakan di bidang produk militer dan sipil.
Namun, dalam proses, penyimpanan dan penggunaan, karena cahaya, panas, oksigen, air, radiasi energi tinggi, erosi kimia dan biologis dan faktor internal dan eksternal lainnya, komposisi kimia dan struktur bahan polimer akan mengalami serangkaian perubahan sifat fisik akan berubah sesuai, seperti kekerasan, viskositas, rapuh, perubahan warna, kehilangan kekuatan, dan sebagainya, fenomena ini adalah penuaan bahan polimer.
Sifat penuaan material polimer adalah perubahan struktur fisik atau struktur kimia, yang dimanifestasikan sebagai penurunan kinerja material secara bertahap, dan kehilangan nilai penggunaannya. Kegagalan penuaan bahan polimer telah menjadi salah satu masalah utama yang membatasi pengembangan dan penerapan bahan polimer lebih lanjut.

Fenomena penuaan
Karena berbagai jenis bahan polimer, penggunaan kondisi yang berbeda, maka terdapat fenomena dan karakteristik penuaan yang berbeda. Misalnya, film plastik pertanian setelah matahari dan hujan setelah terjadinya perubahan warna, rapuh, transparansi menurun; kaca plexiglass penerbangan dengan waktu yang lama setelah munculnya butiran perak, transparansi menurun; produk karet setelah sekian lama setelah terjadi penurunan elastisitas, pengerasan, retak atau lunak, lengket; cat setelah jangka waktu yang lama setelah terjadinya kehilangan cahaya, kapur, gelembung, pengelupasan, dan sebagainya.
Fenomena penuaan dirangkum dalam empat perubahan berikut ini:
1, perubahan penampilan
Penampilan noda, bintik, perak, retakan, embun beku, kapur, lengket, lengkungan, mata ikan, kerutan, penyusutan, gosong, aberasi optik, dan perubahan warna optik.
2, perubahan properti fisik
Termasuk kelarutan, pembengkakan, sifat reologi, serta dingin, panas, permeabilitas air, permeabilitas udara, dan perubahan kinerja lainnya.
3, perubahan sifat mekanik
Kekuatan tarik, kekuatan lentur, kekuatan geser, kekuatan impak, perpanjangan relatif, relaksasi tegangan, dan perubahan kinerja lainnya.
4, perubahan sifat listrik
Seperti hambatan permukaan, hambatan volume, konstanta dielektrik, kekuatan kerusakan listrik dan perubahan lainnya.

Faktor penuaan
Sifat fisik bahan polimer memiliki hubungan yang erat dengan struktur kimianya, struktur keadaan agregasi.
Struktur kimia adalah struktur rantai panjang makromolekul yang dihubungkan oleh ikatan kovalen, dan struktur agregat adalah struktur spasial dari banyak makromolekul yang disusun dan ditumpuk oleh gaya antarmolekul, seperti kristal, amorf, kristal - amorf. Gaya antarmolekul yang mempertahankan struktur agregat termasuk ikatan ionik, ikatan logam, ikatan kovalen, dan gaya van der Waals.
Faktor lingkungan dapat menyebabkan perubahan gaya antarmolekul, atau bahkan pemutusan rantai atau pelepasan gugus tertentu, yang pada akhirnya akan menghancurkan struktur keadaan agregasi material dan mengubah sifat fisik material. Biasanya ada dua jenis faktor yang memengaruhi penuaan bahan polimer: faktor intrinsik dan faktor ekstrinsik.

Faktor intrinsik
1, struktur kimiawi polimer
Penuaan polimer dan struktur kimianya sendiri berkaitan erat dengan lemahnya ikatan struktur kimiawi situs yang rentan terhadap pengaruh faktor eksternal untuk pecah menjadi radikal bebas. Radikal bebas ini adalah titik awal dari reaksi radikal bebas.
2 、 Bentuk fisik
Beberapa ikatan molekul polimer ada yang teratur dan ada yang tidak teratur. Susunan ikatan molekul yang teratur dapat membentuk daerah kristalin, susunan ikatan molekul yang tidak teratur untuk daerah amorf, banyak polimer yang tidak seragam, tetapi keadaan semi-kristal, baik daerah kristalin maupun amorf, reaksi penuaan lebih dulu dari daerah amorf.
3, normalisasi tiga dimensi
Integrasi tiga dimensi polimer dan tingkat kristalinitasnya memiliki hubungan yang erat. Secara umum, polimer biasa memiliki ketahanan penuaan yang lebih baik daripada polimer acak.
4 、 Berat molekul dan distribusinya
Secara umum, berat molekul polimer memiliki sedikit hubungan dengan penuaan, tetapi distribusi berat molekul memiliki pengaruh besar pada kinerja penuaan polimer, semakin luas distribusinya, semakin mudah penuaan, karena semakin luas distribusinya, semakin banyak gugus ujung, semakin mudah menyebabkan reaksi penuaan.
5, melacak kotoran logam dan kotoran lainnya
Polimer dalam pemrosesan, dan kontak logam, dapat bercampur dengan jejak logam, atau dalam polimerisasi, katalis logam residu, yang akan memengaruhi oksidasi otomatis (yaitu penuaan) dari peran inisiasi.

Faktor eksternal
1, efek suhu
Suhu meningkat, gerakan rantai polimer meningkat, sekali lebih dari energi disosiasi ikatan kimia, itu akan menyebabkan degradasi termal rantai polimer atau pelepasan kelompok, degradasi termal bahan polimer memiliki sejumlah besar laporan literatur; penurunan suhu, sering mempengaruhi sifat mekanik material. Erat kaitannya dengan sifat mekanik titik suhu kritis, termasuk suhu transisi gelas, suhu aliran kental dan titik leleh, keadaan fisik material dapat dibagi menjadi kaca, keadaan elastis tinggi, keadaan aliran kental.

2, efek kelembapan
Pengaruh kelembaban pada bahan polimer dapat dikaitkan dengan pembengkakan dan pelarutan air pada bahan, sehingga dapat mempertahankan struktur keadaan agregasi bahan polimer dari perubahan gaya antarmolekul, sehingga menghancurkan keadaan agregasi bahan, terutama untuk polimer amorf yang tidak berikatan silang, efek kelembaban sangat jelas, akan membuat bahan polimer membengkak dan bahkan disintegrasi keadaan agregasi, sehingga kinerja bahan rusak; untuk kristalisasi plastik atau serat, karena adanya batasan infiltrasi kelembaban, efek kelembaban tidak terlihat jelas. Untuk bentuk kristal plastik atau serat, karena adanya batasan penetrasi air, efek kelembaban tidak terlalu jelas.
3, pengaruh oksigen
Oksigen adalah penyebab utama penuaan bahan polimer, karena permeabilitas oksigen, polimer kristal lebih tahan terhadap polimer amorf yang tahan terhadap oksidasi. Oksigen pertama kali menyerang pada tautan lemah dalam rantai utama polimer, seperti ikatan rangkap, hidroksil, atom karbon tersier pada hidrogen dan gugus atau atom lain, pembentukan radikal peroksil polimer atau peroksida, dan kemudian pada bagian rantai utama ini disebabkan oleh fraktur keparahan berat molekul polimer turun secara signifikan, suhu transisi gelas berkurang, sehingga polimer menjadi kental, dengan adanya beberapa yang mudah terurai menjadi radikal bebas dari inisiator atau unsur logam transisi, ada kecenderungan untuk memperburuk reaksi oksidasi. Tren reaksi oksidasi.
4 、 Penuaan ringan
Polimer yang disinari oleh cahaya, apakah akan menyebabkan fraktur rantai molekul atau tidak tergantung pada ukuran relatif energi cahaya dan energi disosiasi dan sensitivitas struktur kimia polimer terhadap gelombang cahaya. Karena adanya lapisan ozon di permukaan bumi dan atmosfer, dapat mencapai tanah kisaran panjang gelombang cahaya matahari 290 ~ 4300nm, energi gelombang cahaya lebih besar dari energi disosiasi ikatan kimia hanya daerah ultraviolet dari gelombang cahaya, akan menyebabkan ikatan kimia polimer pecah.
Misalnya, panjang gelombang ultraviolet 300 ~ 400nm, dapat diserap oleh polimer yang mengandung karbonil dan ikatan rangkap, dan membuat fraktur rantai makromolekul, perubahan struktur kimia, dan membuat penurunan kinerja material; polietilen tereftalat 280nm sinar ultraviolet memiliki daya serap yang kuat, produk degradasi terutama CO, H, CH; hanya mengandung poliolefin ikatan C-C pada penyerapan sinar ultraviolet, tetapi dengan adanya sejumlah kecil pengotor, seperti karbonil, tak jenuh, dan produk degradasi, poliolefin tidak terserap, tetapi dengan adanya sejumlah kecil pengotor. Namun, dengan adanya sejumlah kecil pengotor, seperti karbonil, ikatan tak jenuh, gugus hidroperoksida, residu katalis, hidrokarbon aromatik, dan elemen logam transisi, dapat meningkatkan reaksi foto-oksidasi poliolefin.
5, pengaruh media kimia
Bahan kimia hanya menembus ke bagian dalam bahan polimer untuk memainkan peran, peran ini termasuk peran ikatan kovalen dan peran ikatan subvalen dari dua kategori. Peran ikatan kovalen dimanifestasikan sebagai pemutusan rantai polimer, pengikatan silang, penambahan atau kombinasi dari peran-peran ini, yang merupakan proses kimiawi yang tidak dapat diubah; media kimiawi pada penghancuran valensi sekunder ikatan meskipun tidak menyebabkan perubahan struktur kimia, tetapi agregasi struktur material akan berubah, sehingga sifat fisiknya sesuai dengan perubahan tersebut.
Perubahan fisik seperti retak akibat tekanan lingkungan, retak solvasi, plastisisasi, dll., merupakan manifestasi khas dari penuaan media kimiawi bahan polimer.
Metode menghilangkan retak solvasi adalah dengan menghilangkan tekanan internal material, dan anil setelah proses pencetakan material kondusif untuk menghilangkan tekanan internal material. Plastisisasi dalam medium cair dan bahan polimer dalam kontak terus menerus dengan kesempatan, polimer dan interaksi molekul kecil antara medium sebagian menggantikan interaksi antara polimer, sehingga segmen rantai polimer lebih mudah untuk dipindahkan, dimanifestasikan sebagai penurunan suhu transisi gelas, kekuatan material, kekerasan dan modulus elastisitas menurun, perpanjangan putus meningkat, dan seterusnya.
6, penuaan biologis
Karena produk plastik dalam proses pengolahannya hampir semuanya menggunakan berbagai macam bahan tambahan, sehingga sering menjadi sumber nutrisi jamur. Pertumbuhan kapang menyerap nutrisi di permukaan dan di dalam plastik dan menjadi miselium, miselium merupakan konduktor, sehingga membuat isolasi plastik menurun, perubahan berat, dan ketika akan terjadi pengelupasan yang serius. Metabolit pertumbuhan jamur mengandung asam organik dan racun, yang akan membuat permukaan plastik tampak lengket, perubahan warna, kerapuhan, pengurangan kilap dan fenomena lainnya, dan juga akan membuat kontak jangka panjang dengan plastik berjamur yang terinfeksi penyakit.
Makromolekul alami polisakarida dan senyawa yang dimodifikasi dapat diolah menjadi film sekali pakai yang dapat terurai secara hayati, lembaran, wadah, produk berbusa, dan sebagainya melalui pencampuran dan modifikasi dengan plastik tujuan umum, dan limbahnya dapat dihidrolisis menjadi senyawa molekul kecil selangkah demi selangkah melalui campur tangan enzim penguraian makromolekul alami polisakarida seperti amilase, yang banyak ditemukan di lingkungan alam, dan akhirnya terurai menjadi karbon dioksida dan air yang tidak mencemari, yang dapat dikembalikan ke biosfer. Berdasarkan keunggulan ini, senyawa polimer alami polisakarida yang diwakili oleh pati masih menjadi bagian penting dari plastik yang dapat terurai