Penuaan bahan polimer

Bahan polimer banyak digunakan dalam industri dalam bentuk pelapis dan bagian utuh. Mereka mengacu pada bahan isolasi listrik padat… Banyak varietas polimer telah dikembangkan, tetapi semuanya mengalami proses penuaan yang tidak diinginkan yang menurunkan daya tahan, penampilan, dan kekuatannya. Penuaan mengubah struktur dan komposisi kimia bahan polimer.

Penuaan polimer dapat terjadi sebagai akibat dari berbagai faktor:

• cahaya (radiasi ultraviolet);

• udara (ozon dan oksigen);

• suhu (tinggi atau rendah, serta perbedaannya);

• kelembaban;

• beban mekanis (keausan, kompresi dan tegangan, tekanan sedang);

• paparan lingkungan agresif (asam dan basa);

• paparan mikroorganisme;

• dari pengaruh beberapa faktor di atas.

Polimer adalah senyawa dengan berat molekul tinggi dan mekanisme penuaannya terutama disebabkan oleh proses penghancuran rantai makromolekul.

Ada dua jenis kehancuran - kacau dan berantai.Dalam kasus penghancuran acak, pecahnya makromolekul dan pembentukan senyawa stabil dengan berat molekul tereduksi terjadi menurut hukum acak. Menurut mekanisme ini, penghancuran kimia polimer disebabkan oleh aksi asam, basa, dan reagen.

Penghancuran rantai menyebabkan beberapa tindakan disintegrasi molekul menurut proses tertentu, mekanisme penuaan polimer seperti itu biasanya dipicu oleh pengaruh energi tinggi (suhu, cahaya dan radiasi).

Studi tentang masalah penuaan polimer diperumit oleh fakta bahwa sifat dan strukturnya berbeda, masing-masing, proses penghancuran rantai molekul berbeda. Juga tidak ada metode untuk penghitungan multifaktorial dari kondisi lingkungan yang menyebabkan penuaan.

Sebagai kriteria yang mencirikan ketahanan bahan polimer terhadap penuaan, konsep operasi (pengawetan sifat polimer yang menjamin kemudahan servis produk) dan periode pengawetan sifat operasional digunakan.

Ada 3 metode untuk melindungi polimer dari penuaan:

1) perlindungan aktif,

2) perlindungan pasif,

3) digabungkan.

Perlindungan aktif polimer berarti mengurangi dampak faktor penuaan. Metode pasif mencakup berbagai cara untuk meningkatkan stabilitas polimer menggunakan aditif penstabil, pemulung radikal bebas, pemulung produk penuaan aktif, penstabil cahaya, antioksidan, antiozon, penghambat api, antiradikal, agen antiradiasi di bawah tekanan mekanis, penghambat korosi dan biosida dengan stabilisasi Properti.Juga, lapisan pelindung digunakan, yang lebih tahan terhadap penuaan daripada bahan polimer dasar.

Stabilisator cahaya polimer yang paling sederhana adalah oksida besi (kandungan hingga 1%), karbon hitam, phthalocyanine (hingga 0,1%) dan senyawa kompleks nikel.

Stabilisator antioksidan terdiri dari dua jenis: mencegah dekomposisi hidroperoksida dan memutus rantai reaksi kimia oksidatif.

Di antara antioksidan yang menghentikan kerusakan, antioksidan dari jenis fenolik dan amina dapat diisolasi, serta merkaptan, sulfida, dan tiofosfat. Pengenalan kedua jenis antioksidan ke dalam polimer meningkatkan efek anti-penuaan.

Biasanya produsen bahan polimer juga memproduksi berbagai jenis stabilisator Bahan berikut dapat dibedakan dari produsen bahan baku luar negeri: Arkema, Prancis (Thermolite), Baerlocher, Jerman (stabilizer berdasarkan CaZn, Pb, CaOrg, Sn, BaZn) , Chemtura, AS (HBCD tahan api, Firemaster, penstabil PVC Mark, Lowilite, penghambat Naugard 300-E, antioksidan Alkanox, Anox, Weston), Ciba, Swiss (antioksidan IRGANOX, penstabil IRGAFOS), penstabil PVC dari perusahaan Jerman Ika, dll.