პოლიმერული მასალის ცოდნის გაზიარება

1. პოლიმერული მასალების დაბერების ტიპი

პოლიმერული მასალები დამუშავების, შენახვისა და გამოყენების პროცესში, შიდა და გარე ფაქტორების ყოვლისმომცველი მოქმედების გამო, მისი თვისებები თანდათან უარესდება, ისე, რომ გამოყენების ღირებულების საბოლოო დაკარგვა, ეს ფენომენი მიეკუთვნება პოლიმერული მასალების დაძველებას.

ეს არა მხოლოდ იწვევს რესურსების ფლანგვას, არამედ უფრო დიდ ავარიებსაც კი იწვევს მისი ფუნქციონალური უკმარისობის გამო და მისი დაძველებით გამოწვეული მასალების დაშლამ შეიძლება ასევე დააბინძუროს გარემო.

სხვადასხვა პოლიმერული ჯიშის და გამოყენების განსხვავებული პირობების გამო, არსებობს სხვადასხვა დაბერების ფენომენი და მახასიათებლები.ზოგადად, პოლიმერული მასალების დაძველება შეიძლება დაიყოს შემდეგ ოთხ ტიპად:

ცვლილებები გარეგნობაში

არის ლაქები, ლაქები, ვერცხლისფერი ხაზები, ბზარები, ყინვაგამძლე, დაფხვნილი, ბეწვი, გამრუდება, თევზის თვალი, ნაოჭი, შეკუმშვა, წვა, ოპტიკური დამახინჯება და ოპტიკური ფერის ცვლილებები.

ცვლილებები ფიზიკურ თვისებებში

მათ შორის ხსნადობა, შეშუპება, რეოლოგიური თვისებები და სიცივის წინააღმდეგობა, სითბოს წინააღმდეგობა, წყლის გამტარიანობა, ჰაერის გამტარიანობა და ცვლილების სხვა თვისებები.

ცვლილებები მექანიკურ თვისებებში

დაჭიმვის სიმტკიცე, მოღუნვის სიმტკიცე, ათვლის სიმტკიცე, დარტყმის ძალა, შედარებითი დრეკადობა, დაძაბულობის მოდუნება და ა.შ.

ელექტრული თვისებების ცვლილებები

როგორიცაა ზედაპირის წინააღმდეგობა, მოცულობის წინააღმდეგობა, დიელექტრიკული მუდმივი, ელექტრული დაშლის სიძლიერის ცვლილებები.

2. პოლიმერული მასალების დაბერების გამომწვევი ფაქტორები

იმის გამო, რომ პოლიმერის დამუშავებისას, გამოყენების პროცესზე გავლენას მოახდენს სითბო, ჟანგბადი, წყალი, სინათლე, მიკროორგანიზმი და გარემო ფაქტორები, როგორიცაა ქიმიური გარემო მისი ქიმიური შემადგენლობისა და სტრუქტურის კომბინაციამ შეიძლება გამოიწვიოს მთელი რიგი ცვლილებები, შესაბამისი ცუდი ფიზიკური თვისებები, როგორიცაა. როგორც თმა მყარი, მტვრევადი, წებოვანი, გაუფერულება, სიმტკიცის დაკარგვა და ასე შემდეგ, ამ ცვლილებებს და ფენომენს დაბერება ეწოდება.

მაღალი პოლიმერი სითბოს ან სინათლის ზემოქმედებით წარმოქმნის აღგზნებულ მოლეკულებს, როდესაც ენერგია საკმარისად მაღალია, მოლეკულური ჯაჭვი იშლება თავისუფალი რადიკალების წარმოქმნით, თავისუფალ რადიკალებს შეუძლიათ შექმნან ჯაჭვური რეაქცია პოლიმერის შიგნით, გააგრძელონ დეგრადაცია, ასევე შეიძლება გამოიწვიოს ჯვარედინი კავშირი.

თუ გარემოში არის ჟანგბადი ან ოზონი, შეიძლება გამოიწვიოს ჟანგვის რეაქციების სერია ჰიდროპეროქსიდების (ROOH) წარმოქმნით, რომლებიც შემდგომში შეიძლება დაიშალა კარბონილის ჯგუფებად.

თუ პოლიმერში არის ლითონის კატალიზატორის ნარჩენი იონები, ან ლითონის იონები, როგორიცაა სპილენძი, რკინა, მანგანუმი და კობალტი, შეყვანილია პოლიმერში დამუშავებისა და გამოყენების დროს, პოლიმერის დაჟანგვის დაშლის რეაქცია დაჩქარდება.

3. პოლიმერული მასალების დაბერების საწინააღმდეგო მეთოდები

დღეისათვის პოლიმერული მასალების დაბერების საწინააღმდეგო თვისებების გაუმჯობესებისა და გაძლიერების ძირითადი მეთოდები შემდეგია:

პოლიმერული მასალების დაძველება, განსაკუთრებით ფოტოჟანგბადის დაბერება, ჯერ იწყება მასალის ან პროდუქტის ზედაპირიდან, ვლინდება გაუფერულების, ფხვნილის, ბზარების, სიპრიალის დაქვეითების სახით, შემდეგ კი თანდათან შიგნიდან.

თხელი პროდუქტები უფრო ადრე გაფუჭდება, ვიდრე სქელი პროდუქტები, ამიტომ პროდუქტების მომსახურების ვადა შეიძლება გაგრძელდეს პროდუქტების გასქელებით.

ადვილად დაძველებული პროდუქტებისთვის, შეიძლება დაფაროს ზედაპირზე ან დაფაროს კარგი ამინდის წინააღმდეგობის საფარის ფენით, ან პროდუქტის გარე ფენაში კარგი ამინდის წინააღმდეგობის მასალის ფენით, ისე რომ პროდუქტის ზედაპირი მიმაგრდეს ფენას. დამცავი ფენით, რათა შეაფერხოს დაბერების პროცესი.

სინთეზის ან მომზადების პროცესში ბევრ მასალას ასევე აქვს დაბერების პრობლემა.მაგალითად, სითბოს ეფექტი პოლიმერიზაციის პროცესში, თერმული ჟანგბადის დაბერება დამუშავების პროცესში და ა.შ.შესაბამისად, ჟანგბადის ეფექტი შეიძლება შემცირდეს დეოქსიგენაციის მოწყობილობების ან მტვერსასრუტის მოწყობილობების დამატებით პოლიმერიზაციის ან დამუშავების პროცესში.

თუმცა, ამ მეთოდს შეუძლია მხოლოდ ქარხანაში მასალის მუშაობის გარანტია და ეს მეთოდი შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ მასალის მომზადების წყაროდან, რომელიც ვერ გადაჭრის დაბერების პრობლემას გადამუშავებისა და გამოყენების პროცესში.

არსებობს ჯგუფები, რომელთა ასაკი ძალიან ადვილია მრავალი პოლიმერული მასალის მოლეკულურ სტრუქტურაში, ამიტომ მასალების მოლეკულური სტრუქტურის დიზაინის მეშვეობით, ჯგუფების ჩანაცვლება, რომელთა დაბერება ადვილი არ არის ჯგუფებით, რომლებიც ადვილად დაბერდებიან, ხშირად შეიძლება კარგი ეფექტი ჰქონდეს.

ან დაბერების საწინააღმდეგო ეფექტის მქონე ფუნქციური ჯგუფების ან სტრუქტურების დანერგვა პოლიმერულ მოლეკულურ ჯაჭვზე გადანერგვის ან კოპოლიმერიზაციის მეთოდით, რაც თავად მასალას ანიჭებს შესანიშნავი დაბერების საწინააღმდეგო ფუნქციით, ასევე ხშირად გამოიყენება მკვლევარების მიერ, მაგრამ ფასი მაღალია, და მას არ შეუძლია მიაღწიოს ფართომასშტაბიან წარმოებას და გამოყენებას.

დღეისათვის პოლიმერული მასალების დაბერების წინააღმდეგობის გაუმჯობესების ეფექტური გზა და გავრცელებული მეთოდია დაბერების საწინააღმდეგო დანამატების დამატება, რომელიც ფართოდ გამოიყენება დაბალი ღირებულების გამო და არ საჭიროებს არსებული წარმოების პროცესის შეცვლას.დაბერების საწინააღმდეგო დანამატების დამატების ორი ძირითადი გზა არსებობს:

დანამატების პირდაპირი დამატება: დაბერების საწინააღმდეგო დანამატები (ფხვნილი ან თხევადი) და ფისოვანი და სხვა ნედლეული პირდაპირ ურევენ და ურევენ ექსტრუზიის გრანულაციის ან საინექციო ჩამოსხმის შემდეგ და ა.შ. მისი სიმარტივის გამო, დამატების ეს მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ბევრ სატუმბოში და საინექციო ჩამოსხმის ქარხნები.

დაბერების საწინააღმდეგო მასტერბეჩის დამატების მეთოდი: მწარმოებლებში, რომლებსაც აქვთ უფრო მაღალი მოთხოვნები პროდუქტის ხარისხზე და ხარისხის სტაბილურობაზე, უფრო ხშირია დაბერების საწინააღმდეგო მასტერბეჩის დამატება წარმოებაში.

დაბერების საწინააღმდეგო მასტერბეჩი არის შესაფერისი ფისი, როგორც გადამზიდავი, შერეული სხვადასხვა ეფექტური დაბერების საწინააღმდეგო დანამატებით, შემდეგ ორხრახნიანი ექსტრუდერის ერთობლივი ექსტრუზიის გრანულაციის საშუალებით, მისი გამოყენების უპირატესობა მდგომარეობს დაბერების საწინააღმდეგო დანამატებში პირველი მასტერბეჩის მომზადების პროცესში. დისპერსიული, ასე გვიან მასალის დამუშავების პროცესში, დაბერების საწინააღმდეგო აგენტი იღებს მეორად დისპერსიას, პოლიმერული მასალის მატრიცაში დამხმარე ნივთიერებების ერთგვაროვანი დისპერსიის მიზნის მისაღწევად, არა მხოლოდ პროდუქტის სტაბილურობის ხარისხის უზრუნველსაყოფად, არამედ თავიდან აცილების მიზნით. მტვრის დაბინძურება წარმოების დროს, რაც პროდუქციას უფრო მწვანეს და გარემოს დაცვას ხდის.