Trong quá trình xử lý, bảo quản và sử dụng, vật liệu nhựa tiếp xúc với các điều kiện môi trường tự nhiên hoặc nhân tạo, khiến hiệu suất của chúng giảm dần-một hiện tượng thường được gọi là lão hóa nhựa. Dưới đây là một số phương pháp chống lão hóa-thường được sử dụng cho vật liệu nhựa:
MỘT: Các phương pháp chống lão hóa-thường được sử dụng cho vật liệu nhựa (Tham khảo)
Lão hóa nhựa: Các đặc điểm cấu trúc vốn có và trạng thái vật lý của vật liệu polyme, cùng với các yếu tố bên ngoài như nhiệt, ánh sáng, nhiệt-oxy, ozon, nước, axit, kiềm, vi khuẩn và enzyme trong quá trình sử dụng, dẫn đến suy giảm hoặc mất hiệu suất. Các triệu chứng bao gồm màu vàng, giảm khối lượng phân tử tương đối, nứt bề mặt và mất độ bóng. Nghiêm trọng hơn, nó làm giảm đáng kể các tính chất cơ học như độ bền va đập, độ bền kéo và độ giãn dài, do đó ảnh hưởng đến việc sử dụng thông thường của vật liệu polymer.
Hiện tượng này được gọi đơn giản là lão hóa. Quá trình lão hóa có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào trong quá trình tổng hợp, lưu trữ, xử lý và ứng dụng cuối cùng của vật liệu polyme, dẫn đến hết tuổi thọ của vật liệu và gây lãng phí{1}}trên quy mô lớn, gây lãng phí tài nguyên khổng lồ và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Lão hóa trong quá trình sử dụng vật liệu polyme thậm chí có thể gây ra những thảm họa to lớn và những tổn thất không thể khắc phục được.
Vì vậy, việc ngăn chặn sự lão hóa của vật liệu polymer đã trở thành một vấn đề khó tránh khỏi đối với ngành công nghiệp polymer. Hiện tại, có bốn phương pháp chính để cải thiện và nâng cao-hiệu suất chống lão hóa của vật liệu polyme:
01 Bảo vệ vật lý (Làm dày, phủ, vật liệu tổng hợp lớp ngoài, v.v.) Sự lão hóa của vật liệu polyme, đặc biệt là lão hóa do quang-oxy hóa, bắt đầu trên bề mặt của vật liệu hoặc sản phẩm, biểu hiện dưới dạng đổi màu, tạo phấn, nứt và giảm độ bóng, sau đó dần dần thâm nhập vào bên trong. Sản phẩm mỏng dễ bị hỏng sớm hơn sản phẩm dày; do đó, làm dày sản phẩm có thể kéo dài tuổi thọ của nó.|Hình ảnh từ Hình ảnh Baidu. Đối với các sản phẩm dễ bị lão hóa, có thể phủ một lớp phủ-chịu được thời tiết lên bề mặt của sản phẩm đó hoặc có thể phủ một vật liệu chịu được thời tiết-lên lớp bên ngoài của sản phẩm, từ đó tạo ra một lớp bảo vệ và làm chậm quá trình lão hóa.
02 Cải tiến công nghệ xử lý Nhiều vật liệu cũng bị lão hóa trong quá trình tổng hợp hoặc chuẩn bị. Ví dụ: ảnh hưởng của nhiệt trong quá trình trùng hợp và lão hóa oxy hóa-do nhiệt trong quá trình xử lý. Tương ứng, tác động của oxy có thể được giảm thiểu bằng cách bổ sung các thiết bị khử oxy hoặc thiết bị chân không trong quá trình trùng hợp hoặc xử lý.
Tuy nhiên, phương pháp này chỉ đảm bảo tính năng của vật liệu tại thời điểm sản xuất và chỉ có thể thực hiện tại nguồn chuẩn bị nguyên liệu; nó không thể giải quyết được các vấn đề lão hóa trong quá trình tái chế và sử dụng.
03. Thiết kế hoặc sửa đổi cấu trúc vật liệu: Nhiều vật liệu polymer chứa các nhóm trong cấu trúc phân tử dễ bị lão hóa. Do đó, bằng cách thiết kế cấu trúc phân tử của vật liệu, việc thay thế các nhóm dễ bị lão hóa này bằng các nhóm ít bị lão hóa hơn thường có thể đạt được kết quả tốt.
04. Bổ sung chất phụ gia chống lão hóa: Hiện nay, phương pháp hiệu quả và phổ biến nhất để cải thiện khả năng chống lão hóa của vật liệu polymer là thêm chất phụ gia chống lão hóa. Những chất phụ gia này được sử dụng rộng rãi do chi phí thấp và thực tế là chúng không yêu cầu thay đổi quy trình sản xuất hiện có. Có hai cách chính để thêm các chất phụ gia chống lão hóa này:
(1) Phương pháp bổ sung trực tiếp: Phương pháp này bao gồm việc trộn và khuấy trực tiếp-chất phụ gia chống lão hóa (bột hoặc chất lỏng) với nhựa và các nguyên liệu thô khác, sau đó là tạo hạt ép đùn hoặc ép phun. Phương pháp này đơn giản và dễ thực hiện nên được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy tạo hạt và ép phun.
(2) Phương pháp bổ sung Masterbatch chống lão hóa: Các nhà sản xuất có yêu cầu cao về chất lượng và độ ổn định của sản phẩm thường sử dụng phương pháp bổ sung Masterbatch chống lão hóa trong quá trình sản xuất. Ưu điểm ứng dụng của nó nằm ở chỗ chất phụ gia chống lão hóa-được phân tán trước-trong quá trình chuẩn bị masterbatch, sau đó chất phụ gia chống{6}}lão hóa được phân tán lại trong quá trình xử lý vật liệu tiếp theo, để đạt được mục đích phân tán đồng đều chất phụ gia trong nền polyme. Điều này không chỉ đảm bảo chất lượng ổn định của sản phẩm mà còn tránh ô nhiễm bụi trong quá trình sản xuất, giúp quá trình sản xuất trở nên xanh và thân thiện với môi trường hơn.
