如何增強(qiáng)尼龍材料的抗老化能力?
文章出處:錦弘新材料 發(fā)布時間:2021-09-13 10:39:00 點(diǎn)擊數(shù): 【792】
什么是氧化?
高分子材料本身具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理狀態(tài)及其在使用過程中受到的熱、光、熱氧、臭氧、水、酸、堿、菌和酶等外在因素使得其在應(yīng)用過程中,會出現(xiàn)性能下降或損失,例如泛黃、相對分子質(zhì)量下降、制品表面龜裂、光澤喪失,更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和伸長率等力學(xué)性能大幅度下降,甚至失去使用價值。這種現(xiàn)象簡稱為老化。
老化在高分子材料的合成、貯存、加工和最終應(yīng)用的各個階段均可能發(fā)生,可導(dǎo)致材料使用壽命終結(jié)而大量廢棄,造成資源的極大浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染
高分子材料的老化分類
總的來說,高分子材料的老化可歸為以下四種類型的變化:
(1)外觀的變化。如出現(xiàn)污漬、斑點(diǎn)、銀紋、裂縫等。
(2)物理性能的變化。如質(zhì)量、尺寸、耐熱、耐寒等性能指標(biāo)的改變。
(3)力學(xué)性能的變化。如抗拉、抗彎、抗壓等性能的變化。
(4)電性能的變化。如絕緣電阻、介電損耗、擊穿電壓等。
高分子材料及其制品在實(shí)際應(yīng)用中扮演著十分重要的角色,一旦使用中發(fā)生老化失效,必然會造成經(jīng)濟(jì)損失,更甚者可能導(dǎo)致環(huán)境破壞、人身傷亡事故等等。
因此必須在高分子材料制品老化失效前對其進(jìn)行更換。在既要本著節(jié)能、低碳和生態(tài)發(fā)展的原則,又要最大程度的發(fā)揮高分子材料制品的功能,材料的可靠性和耐久性就越來越受到人們的關(guān)注。
尼龍的老化
PA6,PA66具有質(zhì)輕、韌性高、電絕緣性和絕熱性能良好等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子工業(yè),如電器機(jī)械或電動工具外殼、電器用調(diào)諧零件、機(jī)器外殼,汽車發(fā)動機(jī)葉片等
。但是,作為電子器件的基本原料,要求其在一定使用期內(nèi),不僅力學(xué)強(qiáng)度保持較好,而且要求在經(jīng)歷老化后制品的外觀和顏色不能變化太大,特別是一些外觀要求嚴(yán)格的淺色尼龍制品,否則將會降低電子產(chǎn)品的性能,影響器件的正常使用。
作為室內(nèi)使用的電子電器用PA6、PA66材料在實(shí)際使用中會面臨局部溫度較高的情況,因而長期的熱的作用是使PA6、PA66老化的重要因素之一;在實(shí)際使用環(huán)境和條件下,大部分情況下會有氧參與尼龍的老化過程,熱和氧的共同作用會大大加快其老化進(jìn)程。因此,對PA6、PA66采取防老化措施是非常必要的。
增強(qiáng)尼龍抗老化方法
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn),添加抗氧化劑和共混改性可以改善PA材料的耐熱老化性并且極大地延伸材料使用壽命。
常用的增強(qiáng)尼龍具有熱氧穩(wěn)定劑,包括銅穩(wěn)定劑,胺和受阻酚抗氧化劑,氫過氧化物分解劑等。
根據(jù)一些數(shù)據(jù)介紹和大量實(shí)驗(yàn),不同抗氧化系統(tǒng)的抗衰老作用如下∶銅鹽抗氧化劑>1098+626抗氧化系統(tǒng)>1098抗氧化系統(tǒng)>1010+626抗氧化系統(tǒng)。炭黑具有良好的紫外線吸收劑,因此黑色增強(qiáng)尼龍材料比其他彩色增強(qiáng)尼龍更耐老化。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn),POE-g-MAH彈性體在增韌的PA6體系中可以在一定程度上抵抗熱老化。抗氧化劑1098和亞磷酸酯抗氧化劑626的組合在PA6系統(tǒng)中具有協(xié)同效應(yīng)。
銅鹽抗氧化劑和抗氧化劑1098及其復(fù)合抗氧化劑都是PA6樹脂體系的高效抗氧化劑。銅鹽抗氧化劑對增韌PA6體系具有更明顯的抗熱老化效果。抗氧化劑1010配混體系對PA6樹脂具有有限的抗熱老化效果。增強(qiáng)尼龍與銅鹽抗氧化劑和1098復(fù)臺抗氧化增韌PA6材料,可以滿足材料的熱氧化老化要求。