Polymere materialen omvatten kunststoffen, rubber, vezels, films, kleefstoffen en coatings. Omdat ze veel potentiële eigenschappen hebben die superieur zijn aan die van traditionele structurele materialen, worden ze steeds meer gebruikt voor militaire en civiele producten.
Echter, in het proces, opslag en gebruik, als gevolg van licht, warmte, zuurstof, water, hoogenergetische straling, chemische en biologische erosie en andere interne en externe factoren, zal de chemische samenstelling en structuur van polymeer materialen ondergaan een reeks van veranderingen in de fysische eigenschappen dienovereenkomstig worden gewijzigd, zoals hardheid, viscositeit, bros, verkleuring, verlies van sterkte, enzovoort, dit fenomeen is de veroudering van polymeer materialen.
Veroudering van polymeermaterialen leidt tot veranderingen in de fysische structuur of de chemische structuur, wat zich uit in een geleidelijke afname van de prestaties van het materiaal en het verlies van de gebruikswaarde. Het falen van polymeermaterialen door veroudering is een van de belangrijkste problemen geworden die de verdere ontwikkeling en toepassing van polymeermaterialen beperken.

Verouderingsfenomeen
Door de verschillende soorten polymeer materialen, het gebruik van verschillende omstandigheden, dus er zijn verschillende verouderingsverschijnselen en kenmerken. Bijvoorbeeld, landbouw plastic film na zon en regen na het optreden van verkleuring, broos, verminderde transparantie; luchtvaart plexiglas met een lange tijd na het ontstaan van zilver graan, verminderde transparantie; rubber producten na een lange tijd na de daling van de elasticiteit, verharding, kraken of zacht, kleverig; verf na een lange periode van tijd na het optreden van het verlies van licht, krijten, bellen, schilferen, enzovoort.
Het fenomeen veroudering wordt samengevat in de volgende vier veranderingen:
1, verschijningsveranderingen
Verschijning van vlekken, vlekken, zilver, barsten, spray frost, krijten, kleverig, kromtrekken, vissenogen, rimpels, krimp, verbranding, optische aberraties en optische kleurveranderingen.
2, fysieke eigendomsveranderingen
Waaronder oplosbaarheid, zwelling, reologische eigenschappen, maar ook koude, warmte, waterdoorlaatbaarheid, luchtdoorlaatbaarheid en andere prestatieveranderingen.
3, mechanische eigendomsveranderingen
Treksterkte, buigsterkte, afschuifsterkte, slagsterkte, relatieve rek, spanningsrelaxatie en andere prestatieveranderingen.
4, veranderingen in elektrische eigenschappen
Zoals oppervlakteweerstand, volumeweerstand, diëlektrische constante, elektrische doorslagsterkte en andere veranderingen.

Verouderingsfactoren
De fysische eigenschappen van polymeermaterialen hebben een nauwe relatie met hun chemische structuur, aggregatietoestand structuur.
De chemische structuur is de lange ketenstructuur van macromoleculen verbonden door covalente bindingen, en de aggregaatstructuur is de ruimtelijke structuur van veel macromoleculen gerangschikt en gestapeld door intermoleculaire krachten, zoals kristallijn, amorf, kristallijn - amorf. De intermoleculaire krachten die de aggregaatstructuur in stand houden zijn onder andere ionische binding, metaalbinding, covalente binding en van der Waals krachten.
Omgevingsfactoren kunnen leiden tot veranderingen in de intermoleculaire krachten, of zelfs tot ketenbreuk of het afwerpen van bepaalde groepen, wat uiteindelijk de aggregatietoestandstructuur van het materiaal zal vernietigen en de fysische eigenschappen van het materiaal zal veranderen. Er zijn meestal twee soorten factoren die de veroudering van polymeermaterialen beïnvloeden: intrinsieke factoren en extrinsieke factoren.

Intrinsieke factoren
1, de chemische structuur van het polymeer
Polymeer veroudering en de eigen chemische structuur is nauw verwant aan de zwakke binding van de chemische structuur van de site is gevoelig voor de invloed van externe factoren te breken in vrije radicalen. Deze vrije radicalen vormen het startpunt van de vrije radicale reactie.
2, Fysieke vorm
Sommige moleculaire bindingen van polymeren zijn geordend en sommige zijn ongeordend. Geordende rangschikking van moleculaire bindingen kan een kristallijn gebied vormen, wanordelijke rangschikking van moleculaire bindingen voor het amorfe gebied, veel polymeren zijn niet uniform, maar semi-kristallijne toestand, zowel kristallijne en amorfe gebieden, de verouderingsreactie eerst uit het amorfe gebied.
3, driedimensionale normalisatie
De driedimensionale integratie van polymeren en de mate van kristalliniteit zijn nauw met elkaar verbonden. Over het algemeen hebben regelmatige polymeren een betere verouderingsbestendigheid dan willekeurige polymeren.
4, Moleculair gewicht en de verdeling ervan
Over het algemeen heeft het molecuulgewicht van polymeer weinig te maken met veroudering, maar de verdeling van het molecuulgewicht heeft grote invloed op de verouderingsprestaties van polymeer: hoe breder de verdeling, hoe gemakkelijker het veroudert, want hoe breder de verdeling, hoe meer eindgroepen, hoe gemakkelijker het is om een verouderingsreactie te veroorzaken.
5, sporenmetaalonzuiverheden en andere onzuiverheden
Polymeer in de verwerking en metaalcontact kan gemengd zijn met sporenmetalen, of in de polymerisatie, restmetaalkatalysatoren, die de automatische oxidatie (d.w.z. veroudering) van de initiërende rol zullen beïnvloeden.

Externe factoren
1, het effect van temperatuur
Temperatuur toeneemt, de polymeerketen beweging intensiveert, eenmaal meer dan de dissociatie-energie van de chemische binding, zal thermische degradatie van polymeerketen of groep afwerpen veroorzaken, de thermische degradatie van polymeermaterialen hebben een groot aantal literatuurrapporten; temperatuurverlaging, vaak invloed op de mechanische eigenschappen van het materiaal. Nauw verwant aan de mechanische eigenschappen van het kritische temperatuurpunt, met inbegrip van de glasovergangstemperatuur, viskeuze vloeitemperatuur en smeltpunt, kan de fysische toestand van het materiaal worden onderverdeeld in glas, hoge elastische toestand, viskeuze vloeistoestand.

2, het effect van vochtigheid
Het effect van vocht op polymere materialen kan worden toegeschreven aan het zwellen en oplossen van water op het materiaal, om zo de structuur van het polymeermateriaal aggregatietoestand van de intermoleculaire krachten verandering te handhaven, waardoor de aggregatietoestand van het materiaal, vooral voor niet-gekruist gekoppelde amorfe polymeren, het effect van vocht is zeer duidelijk, zal het polymeermateriaal zwelling en zelfs aggregatietoestand desintegratie, zodat de prestaties van het materiaal beschadigd; voor de kristallisatie van plastic of vezels, vanwege het bestaan van vochtinfiltratiebeperkingen, is het effect van vocht niet duidelijk. Voor de kristallijne vorm van kunststoffen of vezels is het effect van vochtigheid niet erg duidelijk vanwege de beperkingen van de waterpenetratie.
3, de invloed van zuurstof
Zuurstof is de belangrijkste oorzaak van veroudering polymeer materialen, als gevolg van de permeabiliteit van zuurstof, kristallijne polymeren meer amorfe polymeren bestand tegen oxidatie. Zuurstof eerste aanval op de zwakke schakels in het polymeer hoofdketen, zoals dubbele bindingen, hydroxyl, tertiaire koolstofatomen op de waterstof en andere groepen of atomen, de vorming van polymeer peroxyl radicalen of peroxiden, en vervolgens in dit deel van de hoofdketen veroorzaakt door de breuk van de ernst van het polymeer molecuulgewicht aanzienlijk gedaald, de glasovergangstemperatuur wordt verlaagd, zodat het polymeer viskeus wordt, in aanwezigheid van enkele gemakkelijk te ontbinden in vrije radicalen van de initiator of de overgangsmetaalelementen, bestaat de neiging om de oxidatiereactie te verergeren. De tendens van de oxidatiereactie.
4, Licht veroudering
Polymeer bestraald door licht, al dan niet moleculaire ketenbreuk veroorzaken hangt af van de relatieve grootte van de lichtenergie en dissociatie-energie en de gevoeligheid van de chemische structuur van het polymeer aan lichtgolven. Door de aanwezigheid van ozonlaag op het oppervlak van de aarde en de atmosfeer, kan de grond van het licht van de zon golflengtebereik van 290 ~ 4300nm, de lichtgolf energie groter is dan de dissociatie energie van de chemische binding is alleen het ultraviolette gebied van de lichtgolf, zal het polymeer chemische binding breuk veroorzaken.
Bijvoorbeeld, de ultraviolette golflengte van 300 ~ 400nm, kan worden geabsorbeerd door polymeren die carbonyl en dubbele binding, en maak de macromoleculaire keten breuk, chemische structuur veranderen, en maken de materiële prestaties verslechtering; polyethyleentereftalaat 280nm van ultraviolet licht heeft een sterke absorptie, de afbraak product is voornamelijk CO, H, CH; bevat alleen C-C-binding polyolefine op het ultraviolette licht absorptie, maar in aanwezigheid van een kleine hoeveelheid onzuiverheden, zoals carbonyl, onverzadigde, en het afbraakproduct, de polyolefinen niet worden geabsorbeerd, maar in aanwezigheid van een kleine hoeveelheid onzuiverheden. Echter, in aanwezigheid van een klein aantal onzuiverheden, zoals carbonyl, onverzadigde bindingen, hydroperoxidegroepen, katalysatorresten, aromatische koolwaterstoffen en overgangsmetaalelementen, kan de foto-oxidatiereactie van polyolefinen bevorderen.
5, de invloed van chemisch medium
Chemische agentia alleen doordringen in het inwendige van polymere materialen om een rol te spelen, deze rollen omvatten de rol van covalente bindingen en de rol van subvalente bindingen van twee categorieën. De rol van covalente bindingen gemanifesteerd als polymeer ketenbreuk, verknoping, toevoeging of een combinatie van deze rollen, die een onomkeerbaar chemisch proces; chemische media op de vernietiging van de secundaire valentie van de band, hoewel het niet leiden tot een verandering in de chemische structuur, maar de aggregatie van de structuur van het materiaal zal worden gewijzigd, zodat de fysische eigenschappen van de overeenkomstige veranderingen.
Fysische veranderingen zoals scheuren door omgevingsbelasting, solvatatiescheuren, plastificeren, enz. zijn typische manifestaties van chemische veroudering van polymeermaterialen.
De methode van het elimineren van solvatatie kraken is het elimineren van de inwendige spanning van het materiaal, en gloeien na het vormproces van het materiaal bevorderlijk is voor de eliminatie van de inwendige spanning van het materiaal. Weekmaking is in het vloeibare medium en polymeer materialen in continu contact met de gelegenheid, polymeer en kleine molecuul interacties tussen het medium vervangt gedeeltelijk de interactie tussen het polymeer, zodat het polymeer ketensegmenten gemakkelijker te bewegen, gemanifesteerd als een verlaging van de glasovergangstemperatuur, de sterkte van het materiaal, hardheid en elasticiteitsmodulus afgenomen, de rek bij breuk toegenomen, enzovoort.
6, biologische veroudering
Aangezien plastic producten tijdens het verwerkingsproces bijna allemaal verschillende additieven gebruiken, worden ze vaak een bron van voedingsstoffen voor schimmels. Schimmelgroei absorbeert voedingsstoffen aan het oppervlak en in het plastic en wordt mycelium, mycelium is een geleider, waardoor de isolatie van het plastic afneemt, het gewicht verandert en wanneer er een ernstige peeling optreedt. De metabolieten van schimmelgroei bevatten organische zuren en toxines, waardoor het oppervlak van het plastic plakkerig wordt, verkleurt, broos wordt, glans vermindert en andere verschijnselen optreden en langdurig contact met het beschimmelde plastic mensen besmet met ziekten.
Natuurlijke polysaccharide macromoleculen en hun gemodificeerde verbindingen kunnen worden verwerkt tot biologisch afbreekbare wegwerpfilms, -vellen, -containers, -schuimproducten enzovoort door middel van menging en modificatie met kunststoffen voor algemeen gebruik, en hun afval kan stap voor stap worden gehydrolyseerd tot kleine molecuulverbindingen door tussenkomst van polysaccharide natuurlijke macromolecuul afbraakenzymen zoals amylase, die op grote schaal worden aangetroffen in de natuurlijke omgeving, en uiteindelijk worden afgebroken tot niet-vervuilende kooldioxide en water, die kunnen worden teruggevoerd naar de biosfeer. Op basis van deze voordelen zijn polysaccharide natuurlijke polymeerverbindingen, vertegenwoordigd door zetmeel, nog steeds een belangrijk onderdeel van afbreekbare kunststoffen.